JPWO2012128010A1 - 表面保護フィルム - Google Patents
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Abstract
Description
このような表面保護フィルムは、通常、0.03〜0.20mm程度と薄いうえ、多層構造で構成されるため、被着体に貼り付ける際にフィルム自体のカールの発生が起こりやすい。カールが発生したフィルムでは、端部が貼りにくいばかりか、貼り付け後の保護途上で該端部から剥がれやすい傾向がある。
加えて、近年では、被着体への埃の付着や、被着体から剥がす際の帯電発生などを防ぐために、それら表面保護フィルムに帯電防止性能が要求されてきている。
表面保護フィルムとしては、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂からなる基材層と、アクリル系接着剤あるいは合成ゴム系接着剤(スチレン系ブロックポリマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体など)からなる粘着層とから構成されたものが多く流通している(特許文献1〜3参照)。
しかしながら、粘着層がスチレン系ブロックポリマーからなる場合は、屋外での使用の場合、紫外線劣化によりフィルムが黄変しやすい問題があり、エチレン‐酢酸ビニル共重合体からなる場合には、ハンドリング時の酢酸臭が嫌われる等の問題があった。
また、基材層と粘着層とが異素材で構成されていると、前記したように、基材層を内側もしくは粘着層を内側にしてカールがより発生しやすい傾向があった。
一方、粘着層として、密度が0.925g/cm3以下の直鎖状低密度ポリエチレンを用いた光学製品用ポリエチレン表面保護フィルムが提案されている(特許文献4参照)。
しかし、特許文献4に記載の表面保護フィルムは、被着体の種類によっては、貼り付け後にフィルムの浮きなどが見られ、粘着力において満足できるものではなかった。とはいうものの、粘着力が強すぎると、成形後ロール状に巻き取る際に離型紙が必要になったり、被着体から剥がす際に保護フィルムの糊残り等の汚染が生じるおそれがあるため、単純に粘着力を強くすればよいというものではない。
まず、粘着層として、現在流通しているものの中でも密度がかなり低いとされる直鎖状低密度ポリエチレンを用いることで、表面保護フィルム用途として最適な粘着力が得られることに着目し、
次いで、このような粘着層とのバランスがよく、カールが発生しない基材層の配合について、さらなる検討を重ねた結果、
基材層として、低密度ポリエチレン(以下、「LDPE」とも言う)と高密度ポリエチレン(以下、「HDPE」とも言う)とを特定の割合で配合することで、フィルムにカールが発生することなく、作業性に優れた表面保護フィルムが得られることを見出した。
本発明は、このような知見の下でなし得たものであり、以下を要旨とする。
(1)(A)基材層と(B)粘着層とからなる表面保護フィルムであって、(A)基材層は、(i)低密度ポリエチレン、(ii)高密度ポリエチレン、(iii)ポリエーテル−ポリオレフィンブロック共重合体を含み、かつ(i)と(ii)の配合割合が重量比で3:1〜1:1であり、(B)粘着層は、(iv)密度0.900g/cm3以下の直鎖状低密度ポリエチレン、(iii)ポリエーテル−ポリオレフィンブロック共重合体を含むことを特徴とする表面保護フィルム。
(2)(A)基材層と(B)粘着層において、(iii)ポリエーテル−ポリオレフィンブロック共重合体の配合量が、いずれも10〜30重量%であることを特徴とする前記(1)に記載の表面保護フィルム。
(3)(A)基材層と(B)粘着層との層比が5:1〜1:1であることを特徴とする前記(1)または(2)に記載の表面保護フィルム。
(4)表面と裏面の表面抵抗値が、いずれも1.0×107〜9.9×1012Ω/sqであることを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれかに記載の表面保護フィルム。
特に、フィルムの表裏面(両面)において表面抵抗値が9.9×1012Ω/sq以下であるにも拘わらず、表面保護フィルム用途として最適な0.01〜0.30N/25mmの粘着力を有しながら、フィルムに全くカールが発生しないという、従来の表面保護フィルムでは得ることのできない顕著な効果を有するものである。
(A)基材層
本発明の基材層は、(i)LDPE、(ii)HDPE、(iii)ポリエーテル−ポリオレフィンブロック共重合体を含み、かつ(i)と(ii)の配合割合が重量比で3:1〜1:1である。
(i)LDPEとしては、JIS K6922−2の方法に従って測定した密度が、0.910〜0.930g/cm3の範囲内のものが好ましい。密度が0.910g/cm3未満であると、得られる表面保護フィルムの引張弾性率が低くなりすぎ、被着体の表面にフィルムが引き伸ばされた状態で貼り付けられると、貼り付け後一定期間が経過したときにフィルムの収縮が起こり被着体から自然剥離してしまうことがある。0.930g/cm3を超えると、HDPEと組み合わせてLDPEを配合する技術上の意義が発現しにくい。
このような(i)LDPEとしては、市販されているものを用いることができ、例えば、東ソー(株)社製のペトロセン180R、ペトロセン170R、ペトロセン173R、住友化学(株)社製のスミカセンF218−0、スミカセンF200、スミカセンG401、日本ポリエチレン(株)社製のノバテックLF443、ノバテックLF280H、ノバテックLF448Kなどが挙げられるが、中でも、分岐構造を有するものが好適である。
(ii)HDPEとしては、JIS K6922−2の方法に従って測定した密度が、0.942〜0.970g/cm3の範囲内のものが好ましく、0.950〜0.960g/cm3の範囲内のものがより好ましい。密度が0.942g/cm3未満であると、LDPEと組み合わせてHDPEを配合する技術上の意義が発現しにくい。0.970g/cm3を超えると、フィルムの成形性が著しく低下し、成形が困難となる。
このような(ii)HDPEとしては、市販されているものを用いることができ、例えば、東ソー(株)製のニポロンハード5700、ニポロンハード4000、ニポロンハード6100A、日本ポリエチレン(株)社製のノバテックHF580、ノバテックHJ362N、ノバテックHY540、(株)プライムポリマー社製のハイゼックス3300F、ハイゼックス232J、ハイゼックス1700Jなどが挙げられ、どちらかといえば、分岐構造が少ないものが好適である。
(i)LDPEと(ii)HDPEとの配合割合は、重量比で3:1〜1:1であり、好ましくは1:1である。
HDPEに対するLDPEの配合割合が、これより多いと、基材層自体が伸びやすいものとなり、基材層を内側にしてカールが発生しやすくなる。HDPEに対するLDPEの配合割合が、これより少なくなると、逆に基材層自体が伸びにくいものとなり、粘着層を内側にしてカールが発生しやすくなってしまう。
すなわち、このような配合割合とすることで、解反後であってもフィルムにおけるカールの発生を確実に防止でき、被着体への貼り付け作業が容易となるばかりか、貼り付け後に端部から剥がれたり浮きが生じることもない。
(iii)ポリエーテル−ポリオレフィンブロック共重合体は、半永久的に帯電防止性能を付与することができるものであり、従来一般的な界面活性タイプの帯電防止剤と異なり、経時でフィルム表面にブリードアウトすることがない。
(iii)ポリエーテル−ポリオレフィンブロック共重合体の具体例としては、三洋化成工業(株)製のペレスタット230、ペレスタット201、ペレスタット303、ペレスタット300、ペレスタットVH230、ペレスタット212などが挙げられる。
上記(iii)ポリエーテル−ポリオレフィンブロック共重合体は、(i)LDPE、(ii)HDPEと共に基材層に配合されることで、基材層に好適な帯電防止性能を発現させることができ、このような性能を得るためには、基材層における(iii)ポリエーテル−ポリオレフィンブロック共重合体の配合量を、10〜30重量%程度とすることが好ましい。
10重量%未満だと、基材層に好適な帯電防止性能が十分に発現せず、30重量%を超えると、帯電防止性能は飽和状態となり、帯電防止効果の向上は期待できず、場合によっては、本発明の保護フィルムのカール発生が生じやすくなる可能性もある。
基材層には、上記(i)LDPE、(ii)HDPE、(iii)ポリエーテル−ポリオレフィンブロック共重合体の他に、本発明から得られる効果を損なわない範囲内で、光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、可塑剤、難燃剤、無機充填剤、顔料(着色剤)、滑剤、シランカップリング剤などを添加してもよい。また、必要に応じて、粘着層と接しない側にエンボス加工を施すこともできる。
また、基材層は多層構造としてもよい。
例えば、基材層を2層以上とした場合、粘着層と接しない側の少なくとも最表層を、前記した「(i)LDPE、(ii)HDPE、(iii)ポリエーテル−ポリオレフィンブロック共重合体を含み、かつ(i)と(ii)の配合割合が重量比で3:1〜1:1であるもの」とすれば、それ以外の層については、熱可塑性樹脂とすることができる。この熱可塑性樹脂としては、例えば、加工性等に優れている低密度ポリエチレンが好ましく使用できる。
このように、基材層を多層化することによって、最表層以外の層については、各層の厚みや構成樹脂の種類等についてを適宜調製することで、所望の機能等を付与することが可能となる。
(B)粘着層
本発明の粘着層は、(iv)密度0.900g/cm3以下の直鎖状低密度ポリエチレン(以下、「LLDPE」とも言う)と(iii)ポリエーテル−ポリオレフィンブロック共重合体とを含む。
(iv)LLDPEは、C4系(コモノマーがブテン−1)、C6系(コモノマーがヘキセン−1)など、エチレンと共重合するα−オレフィンの種類によって、いくつかに分類されるが、本発明においては、JIS K6922−2の方法に従って測定した密度が0.900g/cm3以下のものであれば、いずれも使用することができる。
密度0.900g/cm3以下のLLDPEからなる粘着層は、保護フィルム用途として最適な粘着性を有する。また、前述の(A)基材層とのバランスが良く、得られる表面保護フィルムにおいてカールの発生をより防ぐことができる。密度が0.900g/cm3を超えるLLDPEでは、被着体に貼り付けた後にフィルムの浮きなどが見られ、表面保護フィルム用途としては粘着力が不十分なものになりやすい。本発明では、0.800〜0.900g/cm3の範囲内のLLDPEが好ましい。
このような(iv)LLDPEとしては、市販されているものを用いることができ、例えば、日本ポリエチレン(株)社製のカーネルKF360T、カーネルKS240T、カーネルKS340T、東ソー(株)社製のLUMITAC 08L54A、LUMITAC 08L55Aなどが挙げられる。
粘着層における(iii)ポリエーテル−ポリオレフィンブロック共重合体としては、前記基材層における(iii)ポリエーテル−ポリオレフィンブロック共重合体の具体例として挙げたものを用いればよい。基材層に配合した(iii)と同じものでも、異なるものでも使用できる。
また、この(iii)ポリエーテル−ポリオレフィンブロック共重合体は、(iv)LLDPEと共に粘着層に配合されることで、粘着層に好適な帯電防止性能を発現させることができ、このような性能を得るためには、粘着層における(iii)ポリエーテル−ポリオレフィンブロック共重合体の配合量を、10〜30重量%程度とすることが好ましい。
10重量%未満だと、粘着層の表面に帯電防止性能が十分に発現せず、剥離帯電圧が大きくなりやすい。一方、30重量%を超えると、帯電防止性能は飽和状態となり、帯電防止効果の向上は期待できず、場合によっては、本発明の保護フィルムの被着体への貼り付け性が悪化する可能性もある。
なお、基材層と粘着層への(iii)ポリエーテル−ポリオレフィンブロック共重合体の配合量は、同じでも、異なっていてもよい。
粘着層には、上記(iv)LLDPE、(iii)ポリエーテル−ポリオレフィンブロック共重合体の他に、本発明から得られる効果を損なわない範囲内で、光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、可塑剤、難燃剤、無機充填剤、顔料(着色剤)、滑剤、シランカップリング剤などを添加することができる。
本発明の表面保護フィルムを構成する、(A)基材層の樹脂組成物、(B)粘着層の樹脂組成物を得るためのブレンド方法は、特に限定されるものではなく、通常の混合操作、例えば、ドライブレンド法、ヘンシェルミキサー法、バンバリーミキサー法または押出造粒法などが挙げられる。
本発明の表面保護フィルムでは、以上のような(A)基材層と(B)粘着層との層比が5:1〜1:1であることが好ましく、より好ましくは2:1である。
粘着層に対する基材層の厚みが、これより大きいと、本発明の保護フィルムの粘着層の機能が減殺され、被着体から剥がれることがある。粘着層に対する基材層の厚みが、これより小さいと、コスト高となる。
本発明の(A)基材層と(B)粘着層とからなる表面保護フィルムの厚みについては、0.03〜0.20mm程度とすればよい。表面保護フィルムの適正厚みは、用途によって異なる。
本発明の表面保護フィルムは、
・(A)基材層を製膜し、別工程で(B)粘着層を塗布乾燥して製造してもよいし、
・一般的な溶融共押出法で(A)基材層と(B)粘着層とを同時に製膜してもよいが、基材層と粘着層との十分な密着性を得ることや、コスト面などを考慮すると、共押出法、共押出し/インフレーション法、共押出し/T−ダイ押出し法、共押出し/ラミネート法等による製法が好適である。
本発明の表面保護フィルムは、表面と裏面の表面抵抗値(JIS K 6911に準拠して測定)がいずれも1.0×107〜9.9×1012Ω/sqであることが好ましい。
表面抵抗値が9.9×1012Ω/sqを超えるものでは、被着体へ埃などが付着しやすく、また使用後に剥がす際の帯電発生を防ぐことが困難である。
本発明の表面保護フィルムでは、JIS Z−0237に準拠して測定される粘着力を、被着体との貼り合わせ性に優れ、剥離後も糊残りのない0.01〜0.30N/25mmという最適なものとすることが可能である。
下記に示す(i)LDPE、(ii)HDPE、(iii)ポリエーテル−ポリオレフィンブロック共重合体を、表1,2に示す比率にて混合して基材層用の素材とした。また、下記に示す(iv)LLDPEと(iii)ポリエーテル−ポリオレフィンブロック共重合体とを、表1,2に示す比率にて混合して粘着層用の素材とした。
両素材をインフレーションフィルム成形機のそれぞれの押出機に送り共押出して、厚さ60μmの基材層と粘着層との積層体(基材層40μm、粘着層20μm)、すなわち、実施例1〜7および比較例1〜3の表面保護フィルムを得た。
なお、実施例4,5については、基材層を2層とした場合であり、粘着層に接する側の層(A)’を、下記に示す(i)LDPEで構成し、上記同様、インフレーションフィルム成形機を用いて、厚さ60μmの3種3層の積層体(基材層(A)10μm、基材層(A)’30μm、粘着層20μm)とした。
比較例4
基材層および粘着層において、前記(iii)ポリエーテル−ポリオレフィンブロック共重合体の代わりに(iii)’グリセリンモノステアレートを主成分とする界面活性剤(理研ビタミン(株)社製の「リケーマール S−100」)を配合した以外は、実施例1と同様な方法で表面保護フィルムを得た。
≪使用原料≫ なお、表1,2中の数値は、重量部である。
(A)基材層
(i)LDPE
・密度0.922g/cm3(東ソー(株)製 商品名“ペトロセン180R”)
(ii)HDPE
・密度0.954g/cm3(東ソー(株)製 商品名“ニポロンハード5700”)
(iii)ポリエーテル−ポリオレフィンブロック共重合体(三洋化成工業(株)製 商品名“ペレスタット230”)
(B)粘着層
(iv)LLDPE
・(iv)−1:密度0.898g/cm3(日本ポリエチレン(株)製 商品名“カーネルKF360T”)
・(iv)−2:密度0.880g/cm3(日本ポリエチレン(株)製 商品名“カーネルKS240T”)
・(iv)−3:密度0.901g/cm3(日本ポリエチレン(株)製 商品名“カーネルKF260T”)
(iii)ポリエーテル−ポリオレフィンブロック共重合体(三洋化成工業(株)製 商品名“ペレスタット230”)
(iii)’グリセリンモノステアレートを主成分とする界面活性剤(理研ビタミン(株)社製 商品名“リケーマール S−100”
「カール度合い」と「表面抵抗値(Ω/sq)」に関しては、ロールから解反した各フィルムを10cm×10cmにカットしたものについて、下記方法に従って測定した;
・カール度合いは、カットしたフィルムを平らな机上に静置した際に、カールが発生するか否かを目視により評価し、カール発生が無かったものを「○」、基材層を内側もしくは粘着層を内側にしてカールが発生したものを「×」とした。
・初期の表面抵抗値(Ω/sq)は、三菱化学(株)製のHirester−UP「MCP−HT540」を用いて、24℃×56%RHの雰囲気下でフィルムの基材層及び粘着層のそれぞれの値を求めた。経時の表面抵抗値(Ω/sq)は、各フィルムについて綿布を用いて水洗した後、60℃の真空オーブンに8時間入れ、24℃×56%RHの雰囲気下で24時間調湿した後、上記測定機器を用いて値を求めた。
「被着体貼り付け性」、「粘着力」、「剥離性」に関しては、23℃、50%RHの条件下において、幅25mm×長さ200mmのサンプルについて、下記方法に従って測定した;
・被着体貼り付け性は、各サンプルを、厚さ3mm×幅30mm×長さ200mmのポリカーボネート板へ、手動式圧着ロール(※)にて貼り付け、貼り付け後のフィルムの様子を目視にて観察し、ポリカーボネート板への貼り付けが問題なくスムーズに行われ、フィルムの浮き等が無く良好なものを「○」、貼り付け性が困難もしくはフィルムに浮きが確認されたものを「×」とした。
(※)圧着ローラーとしては、その表面がJIS K6301(加硫ゴム物理試験方法)に規定するスプリング硬さ80±5Hsのゴム層を、約6mmの厚さで被覆した、幅約45mm、直径約83mm、質量2000±50gを用いた。
・粘着力は、各サンプルのJIS Z−0237に準拠して測定した値が、0.04(N/25mm)以上0.15(N/25mm)未満のものを「◎」、0.01(N/25mm)以上0.04(N/25mm)未満、あるいは、0.15(N/25mm)以上0.30(N/25mm)以下のものを「○」、0.01(N/25mm)未満、あるいは0.30(N/25mm)を超えるものを「×」とした。
・剥離性は、前記「被着体貼り付け性」で述べた手動式圧着ロールにてポリカーボネート板へ貼り付けた各サンプルを、60℃下で1週間経過させた後、手で剥がした際に、美麗かつ容易に剥がせ剥離後に被着体の汚染が一切無かったものを「○」、若干糊残りが生じたものを「△」とした。
また、本発明の表面保護フィルムは、樹脂成分として全てポリエチレンからなり、使用後はポリエチレン樹脂として回収し、再生樹脂の使用が可能な用途に再利用することが可能である。
Claims (4)
- (A)基材層と(B)粘着層とからなる表面保護フィルムであって、
(A)基材層は、(i)低密度ポリエチレン、(ii)高密度ポリエチレン、(iii)ポリエーテル−ポリオレフィンブロック共重合体を含み、かつ(i)と(ii)の配合割合が重量比で3:1〜1:1であり、
(B)粘着層は、(iv)密度0.900g/cm3以下の直鎖状低密度ポリエチレン、(iii)ポリエーテル−ポリオレフィンブロック共重合体を含む
ことを特徴とする表面保護フィルム。 - (A)基材層と(B)粘着層において、(iii)ポリエーテル−ポリオレフィンブロック共重合体の配合量が、いずれも10〜30重量%であることを特徴とする請求項1に記載の表面保護フィルム。
- (A)基材層と(B)粘着層との層比が5:1〜1:1であることを特徴とする請求項1または2に記載の表面保護フィルム。
- 表面と裏面の表面抵抗値が、いずれも1.0×107〜9.9×1012Ω/sqであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の表面保護フィルム。
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