JP7439651B2 - 積層フィルム - Google Patents
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(1) 両面で布に対する剥離強度が異なる積層フィルムであって、布に対する剥離強度が相対的に大きい面側の最外層をA層、高さが20μm以上である凸部を凸部Xとしたときに、A層の表面に凸部Xを有し、A層の表面全体に占める凸部Xの面積率が2%以上25%以下であり、A層の表面が樹脂と粒子で形成されており、A層の表面全体に占める粒子の面積率が5%以上35%以下であり、かつ、A層が粒子を含むことを特徴とする、積層フィルム。
(2) 布に対する前記A層の剥離強度が0.05N/cm以上0.40N/cm以下であり、かつ前記A層の静摩擦係数が0.5以上2.5以下であることを特徴とする、(1)に記載の積層フィルム。
(3) ポリエチレンテレフタレートフィルムに対する前記A層の剥離強度が0.01N/cm以上0.40N/cm以下であることを特徴とする、(1)又は(2)に記載の積層フィルム。
(4) ヤング率の最大値が0.05MPa以上2.00MPa以下であることを特徴とする、(1)~(3)のいずれかに記載の積層フィルム。
(5) ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、および石油系樹脂を粘着性樹脂としたときに、前記A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)~(4)のいずれかに記載の積層フィルム。
(6) 前記A層と反対側の最外層をB層としたときに、前記A層が、前記B層よりも多く前記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積層フィルム。
(7) 前記A層中の粒子の平均粒径が、前記A層の厚みよりも大きいことを特徴とする、(1)~(6)のいずれかに記載の積層フィルム。
本発明の積層フィルムは、両面で布に対する剥離強度が異なることが重要である。「両面で布に対する剥離強度が異なる」とは、布に対する剥離強度が相対的に大きな面における布に対する剥離強度と、その反対側の面における布に対する剥離強度との差が、0.05N/cm以上であることをいう。このとき、布に対する剥離強度が相対的に大きな面側の最外層をA層、その反対側の最外層をB層とする。
本発明の積層フィルムは高さが20μm以上である凸部を凸部Xとしたときに、A層の表面に凸部Xを有し、A層の表面全体に占める凸部Xの面積率が2%以上25%以下であることが重要である。このような形態とすることにより、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A層を接触させた際に、A層表面の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、積層フィルムのA層は平坦物への粘着性が低いものとなり、積層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、積層フィルムA層の表面の凸部X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。
本発明の積層フィルムは、布に対する密着性、ハンドリング性、触感、および生産性の観点から、布に対するA層の剥離強度が0.05N/cm以上0.40N/cm以下であり、かつA層の静摩擦係数が0.5以上2.5以下であることが好ましい。布に対するA層の剥離強度を0.05N/cm以上とすることで、布等に対する密着性を十分に確保でき、A層と布等が接するように積層フィルムを布等に貼り付けたときに剥離が発生しにくくなる。一方、布に対するA層の剥離強度を0.40N/cm以下とすることで、A層の密着性が過剰となってA層が平坦部に密着することを防ぐことができるため、積層フィルムのハンドリング性が向上する。上記観点から、A層の布に対する剥離強度のより好ましい範囲は0.10N/cm以上0.30N/cm以下である。
本発明の積層フィルムは、ポリエチレンテレフタレートフィルム(以下、PETフィルムということがある。)に対するA層の剥離強度は0.01N/cm以上0.40N/cm以下であることが好ましい。PETフィルムに対するA層の剥離強度を0.01N/cm以上とすることで、積層フィルムをロール状に巻き取った際の巻きズレを軽減できる程度に、A層の平坦部への密着性を確保できる。一方、PETフィルムに対するA層の剥離強度を0.40N/cm以下とすることで、A層の平坦部への密着性が抑えられ、積層フィルムの製造工程においてロールなどの平坦部への密着が抑制されるため、ハンドリング性が向上する。上記観点から、PETフィルムに対するA層の剥離強度のより好ましい範囲は0.01N/cm以上0.30N/cm以下である。
本発明の積層フィルムは、機械特性を維持し、布等に密着させた際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以下であることが好ましい。積層フィルムのヤング率の最大値を0.05MPa以上とすることにより、フィルムとしての機械特性が確保されるためハンドリング性が向上する。一方、積層フィルムのヤング率の最大値を2.00MPa以下とすることにより、布等に対する追従性が向上する。上記観点から、ヤング率の最大値のより好ましい範囲は、0.05MPa以上1.00MPaである。
以下に本発明の積層フィルムを製造する方法について、A層とB層の2層構成の積層フィルムを例に挙げ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条件で行った。
先ず、10mm(幅方向)×100mm(長手方向)の長方形状の積層フィルムサンプルを取得し、粘着性樹脂の含有量が多い層を下側にして、当該積層フィルムサンプルをJIS L 0803:2011に準拠したポリエステル製の白布(以下、単に布ということがある。)上に置いて、2kg荷重のラミネートローラーを1往復させて両者を密着させた。その後、引張速度300mm/分で短辺側からフィルムサンプルを剥がし、JIS Z 0237:2009に規定する方法で布に対する剥離強度を測定した。同様の測定を5回行い、得られた値の平均値を布に対するA層の剥離強度(N/cm)とした。なお、通常、A層を決定するには、両面の布に対する剥離強度を測定し、両者の差が0.05N/cm以上であることを確認した上で、布に対する剥離強度が相対的に大きい面側の最外層をA層と定める手順が必要であるが、本実施例および比較例においては、層組成から粘着性樹脂の含有量が多い層がA層に該当することが明らかであるため、当該手順は省略した。
被着体である布を、PET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、(1)と同様に測定した。
先ず、ミクロトームを用いてナイフ傾斜角度3°で厚み方向と平行に積層フィルムを切断した。次いで、走査型電子顕微鏡を用いてA層の断面を観察し、粒子が存在しない箇所において顕微鏡の測長機能によりA層の厚みを測定した。その後、サンプリング位置を変えて同様の測定を9回行い、得られた合計10箇所におけるA層の厚みの平均値を、積層フィルムのA層の厚み(μm)とした。
積層フィルムのヤング率の最大値の測定方法について、図1を用いて説明する。先ず、100mm(幅方向)×10mm(長手方向)の長方形状の積層フィルムサンプルを用意し、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1における2-2’)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1における3-3’)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1に記載のように時計回りに15°ずつ測定方向をずらし(図1における4-4’→8-8’(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、最も大きい値をヤング率の最大値(MPa)とした。
積層フィルムのA層の表面をスパッタにより金属コーティングし、表面形状測定機能を有するレーザー電子顕微鏡により、金属コーティングされた表面の任意の位置を観察し、画像を表示させた。次いで、得られた画像の高さ方向の位置データを1μm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、ベース面を基準として20μm以上の高さを有する部分を凸部Xとした。その後、得られた画像の各凸部Xについて、凸部X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いて、正方形の場合は1辺の長さを2乗した値、長方形の場合は長辺と短辺の長さの平均値を2乗した値を求め、これらの総和を観察画像における凸部Xの面積とした。この値を観察画像面積で割った値を当該観察画像における凸部Xの面積率とした。この測定を、観察位置を変えて10回行い、観察画像における凸部Xの面積率の平均値を求め、これをA層の表面全体に占める凸部Xの面積率(%)とした。
表面が樹脂である凸部Xを、その頂点を含むように、ミクロトームを用いてナイフ傾斜角度3°で厚み方向と平行に切断した。次いで、走査型電子顕微鏡を用いて凸部Xの断面を観察し、A層中の最も大きな粒子について粒子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いて、正方形の場合は1辺の長さ、長方形の場合は長辺と短辺の長さの平均値を該粒子の粒子径とした。さらに、測定対象とする凸部Xを変えて同様の測定を9回行い、得られた10個の粒子の粒子径より平均値を求め、得られた値をA層中の粒子の平均粒径(μm)とした。なお、A層中の粒子が2個以上凝集していた場合は、凝集体全体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いて粒子径を求めた。
先ず、走査型電子顕微鏡で、観察視野に粒子が5個以上20個以下含まれる倍率でA層の表面を観察し、観察視野内の粒子の個数を数えた。次いで、得られた粒子の個数と粒子の平均粒径から算出した粒子面積(粒子半径の2乗と円周率との積)を求め、これを観察視野に占める粒子の面積とした。得られた粒子の面積を観察視野全体の面積で除して得られる値を百分率で表し、これを観察視野におけるA層の表面に占める粒子の面積率とした。観察位置を変えて同様の測定を合計10回行い、観察視野におけるA層の表面に占める粒子の面積率の平均値を、A層の表面全体に占める粒子の面積率(%)とした。
フィルムを63mm(幅方向)×63mm(長手方向)の正方形サイズにカットして測定サンプルとした。次いで、PETフィルム(“ルミラー”S10、東レ株式会社製)を相手材として、JIS K 7125:1999に規定する方法でフィルムと相手材の静摩擦係数を測定した。このとき、滑り片の全質量は100gfとなるように調整した。同様の測定を合計5回行い、得られた値の平均値を布に対するA層の静摩擦係数とした。
(A1) スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体(“Quintac”(登録商標)3520、日本ゼオン株式会社製)
[A層の粘着性樹脂]
(B1) テルペン系樹脂(PX-1250、ヤスハラケミカル株式会社製)
[A層の粒子]
(C1) 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)
[A層表面の粒子]
(D1) でんぷん粉(AS-100S、ニッカ株式会社製)
[B層のポリオレフィン系樹脂]
(E1) 低密度ポリエチレン(F200、住友化学株式会社製)
(F1) 粘着層溶液(トルエンとスチレン-イソプレン-スチレン共重合体および粘着性樹脂の混合体、GR-1025M-1、ビックテクノス株式会社製)
(G1) ポリエチレン粒子(XM-220、三井化学株式会社製)
(G2) ポリエチレン粒子(XM-330、三井化学株式会社製)
(実施例1)
B層およびA層表面の粒子付着前のA層(以下、粒子付着前のA層ということがある。)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て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、供給部の温度150℃、それ以降の温度を200℃として溶融させて、ダイの上部に設置したフィードブロック内にてB層/粒子付着前のA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)、粒子付着前のA層とB層の積層フィルムを得た。次いで、散布量が表1に記載の1m2当たりの質量となるように、粒子付着前のA層に表1に示すA層表面の粒子を散布して積層フィルムを得た。得られた積層フィルムの物性および評価結果を表1に示す。
粒子付着前のA層およびB層の原料配合、A層表面の粒子の散布量を表1に記載の通りとしたこと以外は実施例1と同様にして積層フィルムを得た。得られた積層フィルムの物性および評価結果を表1に示す。
各成分を表2に示す配合で混合し、A層を形成するための溶液を得た。次いで、塗工量が50g/m2となるように、バーコーターで当該溶液を厚み25μmのポリエチレンフィルム上に塗布し、80℃で1分間乾燥させて積層フィルムを得た。得られた積層フィルムの物性および評価結果を表2に示す。
A層を形成するための溶液の組成を表2に記載の通りとしたこと以外は実施例6と同様にして積層フィルムを得た。得られたフィルムの物性および評価結果を表2に示す。
2-2’:幅方向
3-3’: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
4-4’:フィルム面内で3-3’に対して時計回りに15°回転した方向
5-5’:フィルム面内で4-4’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’:長手方向
9:A層
10:B層
11:凸部X
12:ベースライン
13:ベースラインからの高さが20μmである位置を示す線
14:A層中に含まれる粒子
15:樹脂
16:表面に付着した粒子
17:A層から突出した粒子
Claims (7)
- 両面で布に対する剥離強度が異なる積層フィルムであって、
布に対する剥離強度が相対的に大きい面側の最外層をA層、高さが20μm以上である凸部を凸部Xとしたときに、
A層の表面に凸部Xを有し、
A層の表面全体に占める凸部Xの面積率が2%以上25%以下であり、
A層の表面が樹脂と粒子で形成されており、
A層の表面全体に占める粒子の面積率が5%以上35%以下であり、
かつ、A層が粒子を含むことを特徴とする、積層フィルム。 - 布に対する前記A層の剥離強度が0.05N/cm以上0.40N/cm以下であり、かつ前記A層の静摩擦係数が0.5以上2.5以下であることを特徴とする、請求項1に記載の積層フィルム。
- ポリエチレンテレフタレートフィルムに対する前記A層の剥離強度が0.01N/cm以上0.40N/cm以下であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の積層フィルム。
- ヤング率の最大値が0.05MPa以上2.00MPa以下であることを特徴とする、請求項1~3のいずれかに記載の積層フィルム。
- ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、および石油系樹脂を粘着性樹脂としたときに、前記A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積層フィルム。
- 前記A層と反対側の最外層をB層としたときに、前記A層が、前記B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1~5のいずれかに記載の積層フィルム。
- 前記A層中の粒子の平均粒径が、前記A層の厚みよりも大きいことを特徴とする、請求項1~6のいずれかに記載の積層フィルム。
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