KR20070063428A - 표면 보호 필름용 지지 기재 및 표면 보호 필름 - Google Patents

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KR20070063428A
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히로시 유루즈메
유키 사이토
겐이치 시바타
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후타무라 가가쿠 가부시키가이샤
닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

건재나 도장 강판 등의 표면에 흠집 방지를 목적으로 하여 붙이는 필름으로서, 해당 필름의 붙임 용이성과 박리 용이성을 함께 갖는 표면 보호 필름용 지지 기재 및 이것으로 이루어지는 표면 보호용 필름을 제공한다.
적어도 2층 이상의 물성이 서로 다른 필름층으로 이루어지는 표면 보호 필름의 지지 기재(1)로서, 지지 기재의 일측 표면에 대하여 타측 표면에 해당하는 최외표면을 형성하는 최외 필름층(외측 필름층(30))은 지지 기재 전체의 JIS-K-7127(2000)에 기초한 인장 탄성율보다 낮은 인장 탄성율을 나타내는 표면 보호 필름용 지지 기재로 한다. 아울러, 표면 보호 필름의 지지 기재(1)의 일측 표면에 점착제층을 형성한다.
점착, 접착, 인장, 탄성율, 필름, 표면 보호, 박리, 물성, 흠집 방지, 붙임, 찢김 강도

Description

표면 보호 필름용 지지 기재 및 표면 보호 필름{SUPPORT SUBSTRATE FOR SURFACE PROTECTION FILM AND SURFACE PROTECTION FILM}
도 1은 본 발명의 일 실시 형태를 나타내는 표면 보호 필름용 지지 기재의 단면 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태를 나타내는 표면 보호 필름의 단면 모식도이다.
<부호의 설명>
1 : 표면 보호 필름의 지지 기재 10 : 내측 필름층
11 : 일측 표면 20 : 중간 필름층
30 : 외측 필름층 32 : 최외표면
40 : 점착제층 100 : 표면 보호 필름
본 발명은 표면 보호 필름용 지지 기재 및 표면 보호 필름에 관한 것으로서, 특히 건재나 도장 강판 등의 표면의 보호에 적합한 표면 보호 필름용 지지 기재 및 이것으로 이루어지는 표면 보호용 필름에 관한 것이다.
종래 문이나 창틀(샤시), 유리창 등의 도장면, PCM(프리코팅 메탈) 등의 건재나 도장 강판을 이송, 보관할 때 띠끌이나 먼지, 비나 석립 등에 의해 발생한 흠집에 의해 상품 가치를 떨어뜨리게 되는 것이 문제시되고 있었다.
따라서, 건재나 도장 강판 등의 표면의 흠집 방지를 목적으로 표면 보호 시트를 접착하여 보호하는 방법이 일반화되어 있다. 이러한 표면 보호용 시트는 지지 기재에 점착제층을 설치한 것으로 이루어지며, 그 점착제층을 통하여 피착체 표면에 접착하여 해당 피착체 표면을 보호하고 있다. 표면 보호 시트는 사용 후에 박리되어 폐기, 소각 처분된다. 따라서, 소각 시에 염화 수소 등을 포함하는 유해 가스가 발생하지 않는 폴리올레핀계 수지를 이용한 표면 보호 시트는 환경면에서도 적합하다.
종래의 폴리프로필렌계 기재는 다이스를 통한 T 다이법이나 인플레이션법 등의 용융 압출 방식에 의해 제막되는데, 폴리프로필렌계의 수지의 분자가 기계 방향(MD: 압출 방향)으로 배향하는 것 및 고결정성이기 때문에, 얻어진 표면 보호용 시트는 붙임 작업 시에 찢어지기 쉽거나 박리 시에 찢어져서 작업 효율이 나쁘다는 과제가 있었다.
한편, 연질의 폴리에틸렌계 재료를 주성분으로 하는 기재를 사용함으로써 전술한 찢김 문제는 잘 발생하지 않게 되지만, 내열성이 떨어지기 때문에 표면 보호 시트를 피착체에 접착한 상태에서 열이 가해지면 들뜸이 발생하기 쉽다. 또한 전반적으로 기재가 부드러워 보관 후에 박리하기가 어렵고, 점착제와 기재의 밀착성이 충분하지 않는 경우가 많기 때문에 박리 후에 점착제가 잔류한다는 과제를 가지 고 있었다.
찢김이나 들뜸의 방지는 지지 기재의 후막화로 개선될 수 있으나, 표면 보호 시트는 보호 목적 달성 후에 피착체로부터 박리되어 폐기되는 것이기 때문에 필요 재료 및 재료비의 증대를 수반하는 개선의 가치가 부족하다. 따라서, 폴리프로필렌계 수지와 폴리에틸렌계 수지를 물리적으로 다층 구조화함으로써 내찢김성이나 내들뜸성 및 박리성을 양립시키는 방법이 검토된 바 있다(특허 문헌 1, 특허 문헌 2, 특허 문헌 3 참조).
특허 문헌 1에서는 다층 구조를 갖는 지지 기재를 이용한 점착 필름이 제안된 바 있다. 코어층과 그 양면에 배치된 표층을 포함하는 적층 구조 필름으로서, 코어층이 하드 세그먼트와 소프트 세그먼트를 갖는 열가소성 올레핀 엘라스토머를 20 중량% 이상 포함하는 수지 재료로 구성된 층으로 이루어지고, 두 표층 중 적어도 한 층이 리니어 저밀도 폴리에틸렌을 80 중량% 이상 포함하는 수지 재료로 구성된 다층 구조 필름을 사용하고 있기 때문에 입체 추종성이 뛰어나다는 것이 개시되어 있다. 그러나 붙임 지그인 스퀴즈를 이용하여, 예컨대 도장막에 대한 압착 작업을 행할 때, 이 지지 기재에서는 폴리에틸렌 특유의 미끄럼성의 나쁨으로 인해 붙임 작업성이 나쁘다는 문제가 있었다.
특허 문헌 2에 있어서도 폴리올레핀계 수지의 3층 적층 필름을 사용함으로써 내찢김성을 개량한 도막 표면 보호 필름이 개시되어 있다. 동 특허 문헌 2의 필름도 3층 구조의 두 외층이 폴리에틸렌계 수지로 이루어지고, 중간층으로서 폴리프로필렌계 수지를 사용하고 있는 것이다. 또한 T 다이 용융 압출법보다 분자 배향이 일어나기 어려운 인플레이션 용융 압출법을 이용함으로써 찢김성을 향상시킬 수 있는 것이 개시되어 있다. 그러나, 내찢김성의 개선은 제조 방법보다 오히려 재료 조성에 따른 것인데, 이 지지 기재에 있어서도 폴리에틸렌에 특유한 미끄럼성의 나쁨으로 인해 붙임 시에 표면 보호 시트의 접착 작업성은 실용적인 수준에는 도달해 있지 않다.
또한 특허 문헌 3은 지지 기재를 2층 구조로 하여 압착 작업에 영향을 미치는 도장막의 반대측의 면을 폴리프로필렌계의 수지로 하고, 점착제가 접하는 내측의 면을 보다 연질인 폴리프로필렌과 폴리올레핀계 엘라스토머를 주성분으로 하는 수지층 또는 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체를 주성분으로 하는 수지층 등으로 함으로써 곡면 추종성이 뛰어난 2층 구조 지지 기재가 개시되어 있다. 그러나, 이 구조에 따른 2층 구조 기재에서는 기재 제막 시의 냉각 속도차에 기인하는 잔류 응력으로 인해 지지 기재가 컬링되기 쉽다는 과제를 가지고 있다.
[특허 문헌 1] 국제 공개 WO 01/34333
[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 2001-121662호 공보
[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 2002-146309호 공보
발명자들은 내찢김성을 향상시키기 위하여 다층 구조를 갖는 지지 기재의 검토를 행하였다. 먼저, 경질 폴리올레핀계 수지로서 폴리프로필렌계 수지(A)와 연질 폴리올레핀계 수지로서 폴리에틸렌계 수지(B)를 사용하여 (A)-(B)의 2층 구조를 갖는 표면 보호 필름용 지지 기재를 시작하고, 이것과 총량이 동일한 (A)-(B)-(A) 의 3층 구조를 갖는 표면 보호 필름용 지지 기재도 시작하였다. 다음, 폴리프로필렌계 수지(A) 또는 폴리에틸렌계 수지(B)의 단층 구조로만 이루어지고, 전술한 2층 및 3층의 지지 기재와 총량이 동일한 지지 기재를 시작하였다.
이 결과, 발명자들은 지지 기재의 인장 탄성율이 동일함에도 불구하고 박리 강도에 차이가 있다는 것을 알아내었다. 예의 검토한 결과, 본 현상은 박리부 계면에 따른 응력의 차이에 기인하는 것으로 추찰하기에 이르렀다. 즉 점착제층과 접하는 측의 필름층이 최외 표면 측의 필름층보다 더 경질인 경우, 박리 시의 지지 기재는 구부러지기 쉬워진다. 따라서, 보다 점착제층과 접하는 측에 있는 필름의 점착제의 박리 계면에 응력을 집중시킴으로써 작은 일량으로 박리를 행할 수 있음을 발견하였다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 건재나 도장 강판 등의 표면에 흠집 방지를 목적으로 하여 붙이는 필름으로서, 해당 필름의 붙임 용이성과 박리 용이성을 모두 갖는 표면 보호 필름용 지지 기재 및 이것으로 이루어지는 표면 보호 필름을 제공한다.
즉 청구항 1의 발명은, 적어도 2층 이상의 물성이 서로 다른 필름층으로 이루어지는 표면 보호 필름의 지지 기재로서, 상기 지지 기재의 일측 표면에 대하여 타측 표면에 해당하는 최외표면을 형성하는 최외 필름층은 상기 지지 기재 전체의 JIS-K-7127(2000)에 기초한 인장 탄성율보다 낮은 인장 탄성율을 나타내는 것을 특징으로 하는 표면 보호 필름용 지지 기재에 관한 것이다.
청구항 2의 발명은, 제 1 항에 있어서, 상기 지지 기재가 상기 일측 표면 측부터 순서대로 내측 필름층과, 중간 필름층과, 외측 필름층의 3층의 필름층으로 형성되어 있고, 상기 내측 필름층 및 상기 중간 필름층은 폴리올레핀계 수지로 이루어지고, 상기 외측 필름층은 연질 폴리올레핀계 수지로서 폴리에틸렌계 수지 또는 열가소성 엘라스토머 중 어느 하나 또는 둘을 5 중량% 이상 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 표면 보호 필름용 지지 기재에 관한 것이다.
청구항 3의 발명은, 제 2 항에 있어서, 상기 지지 기재를 형성하는 상기 내측 필름층, 상기 중간 필름층 및 상기 외측 필름층의 두께비가 10∼25(%) : 50∼80(%) : 10∼25(%)를 만족하는 것을 특징으로 하는 표면 보호 필름용 지지 기재에 관한 것이다.
청구항 4의 발명은, 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 표면 보호 필름용 지지 기재의 일측 표면에 점착제층이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면 보호 필름에 관한 것이다.
이하 첨부 도면을 따라 본 발명을 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시 형태를 도시한 표면 보호 필름용 지지 기재의 단면 모식도, 도 2는 본 발명의 일 실시 형태를 도시한 표면 보호 필름의 단면 모식도이다.
본 발명의 표면 보호 필름용 지지 기재는, 청구항 1의 발명에 규정하는 바와 같이, 적어도 2층 이상으로 이루어지고, 물성이 서로 다른 필름층으로 이루어진다. 해당 지지 기재의 일측 표면에 대하여 그 타측에 해당하는 최외표면을 형성하는 최외 필름층이 형성되어 있다.
최외 필름층의 JIS-K-7127(2000)에 기초하여 측정되는 인장 탄성율은 해당 지지 기재 전체의 인장 탄성율과 비교하여 낮은 값을 나타내며, 바람직하게는 10%이상 낮은 값이고, 특히 바람직하게는 50% 이상 낮은 값이다. 최외 필름층과 지지 기재 전체의 인장 탄성율의 비교는 MD, 즉 기계 방향(필름의 길이 방향)에 따라 평가하였다. MD도 TD(폭 방향)와 동일한 경향이기 때문에 MD로만 하였다. 후술하는 실시예로부터도 명백한 바와 같이, 최외측에 해당하는 최외 필름층의 인장 탄성율이 낮게 되어 있을수록 박리 강도는 저하한다. 따라서, 표면 보호 필름으로 하였을 때 벗기기 쉬워진다. 따라서, 박리 작업의 경감이 가능해진다.
표면 보호 필름용 지지 기재의 층 수는 2층 이상이 적당하지만, 필름 자체의 강도 특성, 붙임, 벗김의 용이함, 후술하는 점착제층과의 밀착성 등의 기능이 감안되기 때문에 지지 기재의 층 수는 3층인 것이 바람직하다. 따라서, 도 1을 이용하여 실시예로서 3층으로 이루어지는 표면 보호 필름용 지지 기재를 설명한다. 청구항 2의 발명에 규정되는 바와 같이, 지지 기재(1)는 그 일측 표면(11)의 측에서 최외측 쪽으로 순서대로 내측 필름층(10), 중간 필름층(20) 및 외측 필름층(30)의 3층으로 이루어진다. 한편, 지지 기재의 층 수는 3층이기 때문에, 상기한 최외 필름층은 외측 필름층(30)이 된다. 부호 32는 표면 보호 필름용 지지 기재의 최외표면이다.
표면 보호 필름용 지지 기재를 이용한 표면 보호 필름(100)(도 2 참조)의 사용 상황을 감안하면, 염천 하의 옥외 환경 하에서 폭로되는 경우, 필름의 온도는 70∼80℃가 될 수 있다. 따라서, 3층으로 이루어지는 표면 보호 필름용 지지 기재 중 적어도 어느 하나의 층에는 내열성이 뛰어난 폴리프로필렌계 수지의 비율을 60 중량% 이상으로 하고, 폴리프로필렌계 수지의 연속층으로 하는 것이 바람직하다. 폴리프로필렌계 수지의 연속 구조가 형성되지 않을 경우, 표면 보호 필름으로서의 내열성이 부족하고, 또한 양생 시의 가열 등으로 인해 들뜸이 발생하기 쉬워질 우려가 있다.
내측 필름층(10)에 있어서는, 통상적으로 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지 등, 또는 이들의 혼합물을 포함시킨 폴리올레핀계 수지가 사용된다. 후술하는 바와 같이 해당 내측 필름층(10)의 일측 표면(11)에 점착제층이 형성된다. 점착제와의 밀착성의 관점, 및 지지 기재 전체의 탄성율의 향상을 고려하여 내측 필름층에는 경질 폴리올레핀계 수지로서 폴리프로필렌계 수지가 보다 적합하다고 사료된다. 이 경우, 내측 필름층에 함유되는 폴리프로필렌계 수지의 비율을 높일 필요가 있으며, 60 중량% 이상의 함유가 요망된다.
중간 필름층(20)에 있어서도, 통상적으로 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지 등 또는 이들의 혼합물을 포함시킨 폴리올레핀계 수지가 사용된다. 이 경우, 경질 폴리올레핀계 수지인 폴리프로필렌계 수지로 하는 것도 가능하지만, 폴리에틸렌계 수지와 폴리프로필렌계 수지의 혼합물로 하는 것이 보다 바람직하다. 즉, 찢김 강도가 저하하여 표면 보호 필름용 지지 기재, 즉 후술하는 표면 보호 필름을 박리할 때의 찢김 내성을 고려하기 위함이다.
중간 필름층은 표면 보호 필름용 지지 기재(표면 보호 필름) 전체의 강도 유지를 담당하기 때문에, 사용 시의 찢김에 대한 강도와 필름 자체의 탄력을 모두 가 질 필요가 있다. 발명자들의 검증에 의하면, 표면 보호 필름용 지지 기재를 전체적으로 보면 폴리에틸렌계 수지의 비율이 많을수록 양호하다고 사료된다(후술하는 시작예 1). 한편 중간 필름층에 착안하면, 해당 중간 필름층의 폴리에틸렌계 수지와 폴리프로필렌계 수지의 혼합 비율은 폴리에틸렌계 수지의 중량(We)/폴리프로필렌계 수지의 중량(Wp)으로서 성립하는 중량비(Wr)에 있어서, 1.0 이상(동 시작예2), 바람직하게는 1.2 이상(동 시작예 3)을 만족할수록 바람직하다고 사료되고 있다. 즉, Wr=(We/Wp), Wr≥1.0, 바람직하게는 Wr≥1.2가 된다.
외측 필름층(30)에서는 해당 외측 필름층을 형성하는 수지가 연질인 것이 바람직하다. 즉, 표면 보호 필름용 지지 기재를 이용한 표면 보호 필름을 박리할 때의 표면 보호용 필름의 굽힘 용이성을 향상시키고자 하기 위함이다. 이로부터, 외측 필름층에는 연질 폴리올레핀계 수지인 폴리에틸렌계 수지 또는 열가소성 엘라스토머 중 어느 하나 또는 둘이 외측 필름층의 전체 중량 중 5 중량% 이상, 바람직하게는 30∼50 중량% 함유된다.
상기한 바와 같이, 표면 보호 필름용 지지 기재(1)를 구성하고 있는 층에 사용되는 경질 폴리올레핀계 수지 중 폴리프로필렌계 수지로는, 프로필렌을 성분으로 하는 다양한 폴리머가 사용된다. 여기서 말하는 폴리프로필렌이란 프로필렌의 호모폴리머 및 프로필렌 96∼99.9몰%에 에틸렌, 부텐 등의 모노머 0.1∼4몰%를 랜덤 공중합한 랜덤 코폴리머(랜덤 폴리프로필렌), 프로필렌 90∼99.9몰%에 에틸렌, 부텐 등의 모노머 0.1∼10몰%를 블록 공중합한 폴리머이며, 부생성물로서 에틸렌 또는 프로필렌 중 적어도 1종을 고무 성분으로서 함유하는 블록 코폴리머(블록 폴리 프로필렌), 폴리프로필렌에 다량의 고무 성분을 공중합시켜 얻어지는 리액터 블렌드 타입 혹은 기계적으로 분산시킴으로써 얻어지는 드라이 블렌드 타입의 TPO(열가소성 올레핀 수지)나 TPE(열가소성 엘라스토머), 나아가서는 작용기를 갖는 모노머를 공중합시킨 폴리프로필렌계 수지도 적당히 사용할 수 있다. 이외에, 경질 폴리올레핀계 수지로서 고밀도 폴리에틸렌 등을 사용하여도 좋다.
표면 보호 필름용 지지 기재(1)를 구성하고 있는 층에 사용되는 폴리에틸렌계 수지로는 밀도 0.94(g/cm3) 이하의 선상 저밀도 폴리에틸렌이나 중밀도 폴리에틸렌, 밀도 0.86∼0.90(g/cm3)의 에틸렌-α올레핀 공중합체가 적합하다. 공중합용 α올레핀으로는 1-부텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥텐 등이 적합하다. 이외에, 에틸렌에 작용기를 부가한 모노머를 공중합시킨 에틸렌 아세트산 비닐 공중합체(EVA), 에틸렌-아크릴산 공중합체(EAA), 에틸렌-메타크릴산 공중합체(EMAA), 에틸렌-아크릴산 메틸 공중합체(EMA), 에틸렌-아크릴산 에틸 공중합체(EEA), 에틸렌-메타크릴산 메틸 공중합체(EMMA), 에틸렌-(메타)아크릴산 공중합체의 금속 이온 가교 수지 등도 적당히 사용할 수 있다.
표면 보호 필름용 지지 기재(1)를 구성하고 있는 외측 필름층(30)에 사용되는 연질 폴리올레핀계 수지로는 상기한 폴리에틸렌계 수지나 열가소성 엘라스토머로서 폴리프로필렌에 다량의 고무 성분을 공중합시켜 얻어지는 리액터 블렌드 타입 또는 기계적으로 분산시킴으로써 얻어지는 드라이 블렌드 타입의 폴리머나 폴리부텐-1 등의 TPO(열가소성 올레핀 수지), 스티렌계 엘라스토머 등을 적당히 사용하여 도 좋다.
표면 보호 필름용 지지 기재(1)는 도 1의 실시예로부터도 이해되는 바와 같이, 3층이 된다. 따라서, 지지 기재(1) 전체를 두께(ta)라 할 때, 각 층의 두께는 일측 표면(11)의 측부터 순서대로 내측 필름층(t1), 중간 필름층(t2), 외측 필름층(t3)으로 기재할 수 있다. 여기서, 청구항 3의 발명으로서 규정되는 바와 같이, 이들 내측 필름층(t1), 중간 필름층(t2), 외측 필름층(t3)의 각 층간에 성립되는 두께의 비는 t1:t2:t3=10∼25(%):50∼80(%):10∼25(%)의 범위이다. 아울러, 지지 기재(1)를 형성하는 각 층(t1, t2, t3)의 두께 비의 총합은 100%를 만족하도록 조정된다. 즉, ta=(t1+t2+t3)=100%이다.
3층으로 이루어지는 지지 기재(1)에 있어서는, 전술한 바와 같이 중간 필름층(20)이 표면 보호 필름(100) 전체의 강도 유지를 담당하며, 사용 시의 찢김에 대한 강도와 필름 자체의 탄력을 모두 가질 필요가 있다. 따라서, 지지 기재의 두께(ta)에 있어서, 중간 필름층(t2)에서는 50∼80(%)의 두께비가 요구된다.
또한 표면 보호 필름용 지지 기재(1)(표면 보호 필름(100))에 있어서, 내측 필름층(10) 및 외측 필름층(30)은 점착제와의 친화성, 굽힘 용이성 등의 기능 부가로서의 역할을 갖는다. 따라서, 표면 보호 필름 전체의 강도 유지와 기능 부가가 감안되기 때문에 지지 기재(1) 전체에 차지하는 두께비는 10∼25(%)가 바람직하고, 보다 바람직하게는 15∼25(%)로 사료된다.
내측 필름층(t1), 중간 필름층(t2), 외측 필름층(t3)의 각 층간에 성립되는 두께의 비에 있어서, 중간 필름층(t2)이 극단적으로 두꺼워지면 이에 따라 내측 필 름층(t1) 및 외측 필름층(t3)은 얇아진다. 이러한 경우, 현재의 용융 압출법에 있어서는 거의 제조가 어려워진다. 또한 외측 필름층이 원래 가져야 할 유연성을 상실하는 것으로 사료된다. 따라서, 전술한 두께비의 범위가 바람직하다.
2층 이상 혹은 3층에 한정되지 않으며, 표면 보호 필름용 지지 기재의 전체의 두께는 대략 20∼100μm가 된다. 극단적으로 얇게 하면 표면 보호 필름 전체의 강도를 유지할 수 없게 되고, 또한 과대하게 두꺼워지면 피보호물의 표면에 대한 붙임이 어려워진다. 더욱이 보호 필름 자체의 가격도 비싸지기 때문이다.
표면 보호 필름용 지지 기재에는 해당 기재로의 함유가 허용되는 적당한 성분을 함유하여도 좋으며, 그 종류는 한정되지 않는다. 예컨대 무기 안료, 충전제, 산화 방지제, 라디칼 보충제 및 자외선 흡수제 등의 광 안정제, 슬립제, 안티 블록킹제 등의 첨가제를 들 수 있다.
무기 안료의 구체적인 예로는 산화 티타늄, 탄산 칼슘, 탈크 등의 백색계 안료를 들 수 있다. 특히 산화 티타늄은 내후성의 관점에서 바람직하다. 흑색으로 착색하는 것이 가능한 카본 블랙을 이용하면 극소량으로 점착제에 열화 등의 영향을 미치는 자외선을 차단하는 것이 가능하다. 단, 빛 에너지를 열 에너지로서 축열하기 때문에 온도 상승 효과가 크고, 도장막 상에 테이프 자국을 잔류시키기 때문에 바람직하지 않는 경우도 있다. 백색 착색 안료는 온도 상승 효과도 작아 바람직하게 사용할 수 있다.
예컨대 건재나 도장 강판 등의 피보호체가 옥외에서 이송, 보관되는 경우, 피보호체의 도장막에 대한 자외선 투과율은 적분구 검출기를 이용한 분광 광도계 265∼380nm의 자외 파장 범위에서 최대 1% 미만인 것이 바람직하다. 무기 안료나 충전제의 배합은 표면 보호 필름용 지지 기재의 폴리올레핀계 수지를 100 중량부라고 한 경우, 그 효과나 압출 성형 방식 등에 따른 지지 기재의 성형성 등의 점에서 4∼20 중량%, 특히 6∼15 중량%의 배합량이 바람직하고, 지지 기재의 모두 혹은 임의의 한 층에 지지 기재 전체의 자외선 투과율이 2% 미만이 되도록 배합되는 것이 바람직하다.
산화 방지제로는, 예컨대 알킬페놀류, 알킬렌비스페놀류, 티오프로피온산 에스테르류, 유기 아인산 에스테르류, 아민류, 하이드로퀴논류, 하이드록실아민류 등을 들 수 있다. 또한 라디칼 보충제나 자외선 흡수제 등의 광 안정제로는 예컨대 벤조트리아졸류, 힌더드아민류, 벤조에이트류 등을 들 수 있다. 또한 슬립제나 안티 블록킹제 등의 일반적인 첨가제가 첨가되어 있어도 좋다.
도 2에 도시하고 청구항 4의 발명으로서 규정하는 바와 같이, 지금까지 상세하게 설명한 표면 보호 필름용 지지 기재(1)의 일측 표면(11)에 점착제층(40)이 형성된다. 점착제층에는 공지의 재료가 사용되며, 본 실시예에서는 점착제층에 폴리이소부틸렌계 점착제가 사용된다. 도시한 바와 같이, 지지 기재(1)와 점착제층(40) 간 일체화물이 표면 보호 필름(100)이 된다. 표면 보호용 필름(100) 자체의 비사용 시에는 도시하지 않은 피복 필름에 의해 점착제층(40)은 맞붙여져 있으며, 사용 시에 이 피복 필름이 동 점착제층(40)으로부터 벗겨진다. 도면에서, 피보호체(S)는 도장 강판을 예시하며, 점착제층(40)을 통하여 표면 보호 필름(100)이 맞붙여지고, 또한 벗겨지는 상태이다(도면에서 양쪽 화살표 참조).
점착제층(40)의 두께(t4)는 지지 기재의 두께, 점착 강도, 사용 상황, 피보호체의 종류 등에 따라 적당히 선택된다. 대략 점착제층의 두께(t4)는 50μm 이하이며, 3∼20μm로 하는 것이 바람직하다.
실시예의 폴리이소부틸렌계 점착제에는 폴리이소부틸렌을 주체로 각종 성분이 첨가된다. 예컨대 필요에 따라 점착 부여제, 연화제가 배합된다. 또한 동 점착제에는 충전제, 안료, 산화 방지제, 라디칼 포착제나 자외선 흡수제 등의 광 안정제가 첨가될 수도 있다. 표면 보호 필름용 지지 기재와 점착제 간 접착력을 높이기 위하여 지지 기재의 일측 표면에 염소화 폴리프로필렌이나 염소화 폴리에틸렌 등의 밑칠제가 발라진다(앵커 코팅이 실시된다). 한편, 해당 지지 기재의 최외표면은 필요에 따라 장쇄 알킬계, 실리콘계, 불소 수지계 등의 적당한 박리제에 의해 처리될 수도 있다.
지금까지 상세하게 설명해 온 표면 보호 필름용 지지 기재로 이루어지는 표면 보호 필름은 각종 건재, 도장 강판 등의 피보호체 표면의 피복 보호에 사용할 수 있고, 이송, 보관 시에 노출되는 모래, 바람과 눈, 빗물 등에 의해 발생하는 도막 손상을 저감할 수 있다.
<실시예>
[표면 보호 필름의 시작]
하기의 표 1에 나타낸 비율에 기초하여 배합한 원료를 3층 공압출 T 다이 필름 성형기로 용융, 혼련하고, 동 표 1 중의 층 두께비로 필름화하여 표면 보호 필름용 지지 기재를 얻었다. 이 표면 보호 필름용 지지 기재의 내측 필름층에 폴리 이소부틸렌(엑슨 모빌 유한회사 제조: 상품명 Vistanex MML-100) 75중량부와 폴리이소부틸렌(BASF사 제조: 상품명 Oppanol B12SFN) 25중량부와 산화 방지제(시바 스페셜티 케미칼스사 제조: 상품명 Irganox1010) 0.5중량부를 배합한 점착제액을 도공하고, 건조에 의해 용제를 제거하고, 어느 시작예 모두 10μm의 점착제를 갖는 표면 보호 필름을 시작하였다(시작예 1 내지 6).
표 1에 있어서, 부호(10), (20), (30), (t1), (t2), (t3)는 앞에서 나온 도 1의 내측 필름층, 중간 필름층, 외측 필름층과 대응한다. PP는 프로필렌의 호모폴리머(일본 폴리프로필렌 주식회사 제조: 상품명 노바텍 PP FY4), PE는 선상 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)(일본 폴리에틸렌 주식회사 제조: 상품명 커널 KF380), TiO2는 2산화 티타늄이다. 이들의 배합은 "PP/PE/TiO2"의 순으로 표기되며, 난 중의 수치로서 나타내었다. 한편, 시작예 3에 있어서는 내측 필름층과 중간 필름층의 수지 배합을 공통으로 하여 3층 공압출로 하였다.
각 층의 두께를 측정함에 있어, 투과형 전자 현미경(일본 전자 주식회사 제조 "JEM-1010")을 이용하여, 각 시작예에 대하여 임의의 세 점의 두께를 판독하여 그 평균값을 구하였다. 이 평균값을 해당 시작예의 두께로 하였다. 동시에 각 시작예의 표면 보호 필름용 지지 기재를 구성하는 세 층의 두께도 임의의 세 점으로부터 판독하여 세 층간의 두께의 비율(층 두께비)도 구하였다.
Figure 112006091859619-PAT00001
[인장 탄성율의 측정]
측정에 있어서 각 시작예의 기초가 되는 표면 보호 필름용 지지 기재를 폭 10mm로 재단하고, JIS-K-7127(2000)에 준거하여 주식회사 오리엔텍 제조 "텐시론 만능 시험기 RTA-T-4M"을 이용하여 초기 길이 50mm, 인장 속도 200mm/분으로서 인장 시험을 행하였다. 해당 인장 시험에 의해 얻어진 응력-왜곡 곡선의 최초의 직선 부분을 이용하여 직선 상의 두 점간의 응력차를 동일한 두 점간의 왜곡차에 의해 나눔으로써 각 시작예의 표면 보호 필름용 지지 기재의 인장 탄성율(전체 인장 탄성율)을 얻었다. 해당 측정은 온도 23±2℃, 상대 습도 50±15% RH로 조정된 표준 환경 하에서 행하였고, MD(기계 방향)에 대하여 측정하였다.
[각 층의 인장 탄성율의 측정]
상기한 각 시작예에 있어서, 표면 보호 필름용 지지 기재의 외측 필름층을 형성하고 있는 수지 원료 배합을 따라 동일한 배합으로 용융 T 다이 제막기에 의해 30μm의 단층 필름으로서 제막하였다. 이와 같이 하여 얻은 각 층을 형성하고 있는 수지 원료로 이루어지는 단층 필름의 각각에 대하여 전술한 JIS-K-7127(2000)에 준거한 인장 탄성율의 측정과 동일한 방법, 상기한 표준 환경 하에서 MD(기계 방향)에 대하여 측정하였다.
[인장 탄성율의 저하 비율]
이 인장 탄성율의 저하 비율이란 외측 필름층의 인장 탄성율은 표면 보호 필름용 지지 기재의 인장 탄성율(전체 인장 탄성율)보다 어느 정도 낮은지에 대하여 밝히기 위하여 산출하는 것이다. 즉, 하기의 수학식 1로 나타낼 수 있다. 양의 값이 클수록 외측 필름층의 인장 탄성율은 작은 것을 의미한다. 또한 음의 값이란 외측 필름층의 인장 탄성율은 표면 보호 필름용 지지 기재보다 큰 것을 의미한다.
Figure 112006091859619-PAT00002
[찢김 강도]
각 시작예의 표면 보호 필름의 기초가 되는 표면 보호 필름용 지지 기재를 폭 50mm×길이 100mm의 장방형 형태로 재단하고, 그 폭의 중간부터 길이 방향을 따라 50mm의 칼집을 넣었다. 칼집의 좌우에 해당하는 양단부를 각각 끼워 지지하고, 주식회사 시마즈 제작소 제조 Autograph AG-10G형 인장 시험기를 이용하여 상기한 표준 환경 하 인장 속도 300mm/분으로 각 시작예의 재단편의 양단부를 인장하여 그 최대값을 찢김 강도로 하였다. 찢김 강도는 "N"으로 나타내었다.
[박리 강도의 측정]
피보호체로서 아크릴 멜라민계 도료(PPG사 제조 "DC5001R")를 도장한 스테인레스 강판의 시험편을 준비하고, 이 시험편의 표면을 미리 JIS-1급의 헥산을 이용하여 탈지하였다. 각 시작예의 표면 보호 필름을 폭 25mm×길이 150mm로 재단하고, 탈지 후의 시험편 표면에 각 시작예의 재단편을 올려놓았다. 다음, 각 시작예의 재단편에 대하여 3m/분의 속도로 JIS-Z-0237(2000)에 정하는 2kg 고무 롤러를 이용하여 1 왕복 압착하였다. 압착 후, 상기한 표준 환경 하에서 2시간 동안 에이징 처리를 행한 후, 70±2℃로 조정한 항온기(에스펙 주식회사 제조 "PH211") 내에서 240시간 동안 가열 처리를 행하고, 상기한 표준 환경 하에 꺼내어 다시 2시간 동안 에이징을 행하였다. 그 후, 상기한 찢김 강도의 측정에 사용한 인장 시험기를 이용하여 각 시작예의 재단편을 인장함으로써 측정하였다. 박리 각도 180°, 인장 속도 300mm/분의 시험 조건으로 각 시작예 모두 동일 시작예에 대하여 3장씩 측정하였고, 그 평균을 해당 시작예에 있어서의 박리 강도로 하였다. 박리 강도는 "N/25mm"로 나타내었다.
지금까지 설명한 외측 필름층의 인장 탄성율, 전체 인장 탄성율, 인장 탄성 율의 저하 비율, 찢김 강도, 박리 강도 및 종합 평가의 결과를 표 2에 정리하였다. 보호 필름의 박리 작업을 행하는 경우, 박리 강도는 10N/25mm 미만이 되는 것이 작업성의 관점에서 바람직하다. 종합 평가란 각종 수치 상의 특성에 더하여 취급 시의 편의도 가미하여 판단하였다. 표에서 ○은 양품이고 X는 불량품이다.
Figure 112006091859619-PAT00003
표의 결과를 근거로 하면, 시작예 1 내지 3의 표면 보호 필름용 지지 기재(표면 보호 필름)은 좋은 예이다. 인장 탄성율의 저하 비율에 있어서는, 10% 이상(시작예 3), 특히 50% 이상이나 낮다(시작예 1, 2). 아울러 박리 강도의 비교로부터도 추찰 가능하다. 또한 시작예 1 내지 6의 전체 인장 탄성율을 보면 대략 비슷하다. 즉, 필름으로서의 "탄력"은 확보되어 있다. 박리 강도와 전체 인장 탄성율을 고려한다면, 박리 강도가 낮은 시작예 1 내지 3을 좋은 예로 할 수 있다. 따라서, 필름의 붙임 작업 시의 작업 부담의 경감이 가능하다는 것을 시사하는 것이다. 시작예 4 내지 6에 대해서는 박리 강도가 바람직하지 않고, 표면 보호 필름의 벗김 작업에 어려움을 발생시키는 것을 추정할 수 있다. 시작예 7, 8에 의하면, 인장 탄성율은 시작예 1 내지 6보다 크다. 한편 시작예 7의 경우, 시작예 8보다 외측 필름층의 인장 탄성율은 낮고 박리 강도도 낮다. 이 점을 고려하면, 시작예 7의 표면 보호 필름용 지지 기재(표면 보호 필름)도 벗김 작업에 적합하다.
각 필름층을 형성하는 수지에 착안하면, 특히 외측 필름층을 형성하는 수지는 폴리에틸렌계 수지가 주체인 것이 바람직하다(시작예 1). 또는, 폴리에틸렌계 수지와 열가소성 엘라스토머의 혼합인 경우, 폴리에틸렌계 수지가 많을수록 바람직하다(시작예 2, 3). 따라서, 순조로운 박리 강도가 얻어지는 것으로 사료된다.
청구항 1의 발명에 따른 표면 보호 필름용 지지 기재에 의하면, 적어도 2층 이상의 물성이 서로 다른 필름층으로 이루어지는 표면 보호 필름의 지지 기재로서, 상기 지지 기재의 일측 표면에 대하여 타측 표면에 해당하는 최외표면을 형성하는 최외 필름층은 상기 지지 기재 전체의 JIS-K-7127(2000)에 기초한 인장 탄성율보다 낮은 인장 탄성율을 나타내기 때문에 표면 보호 필름으로 하였을 때 인장 탄성율의 차이로부터 박리 용이성을 구비할 수 있다.
청구항 2의 발명에 따른 표면 보호 필름용 지지 기재에 의하면, 청구항 1의 발명에 있어서, 상기 지지 기재가 상기 일측 표면 측부터 순서대로 내측 필름층과, 중간 필름층과, 외측 필름층의 3층의 필름층으로 형성되어 있으며, 상기 내측 필름층 및 상기 중간 필름층은 폴리올레핀계 수지로 이루어지고, 상기 외측 필름층은 연질 폴리올레핀계 수지로서 폴리에틸렌계 수지 또는 열가소성 엘라스토머 중 어느 하나 또는 둘 모두를 5 중량% 이상 함유하고 있기 때문에 표면 보호 필름으로 하였을 때 붙임 용이성과 박리 용이성을 모두 구비할 수 있다.
청구항 3의 발명에 따른 표면 보호 필름용 지지 기재에 의하면, 청구항 2의 발명에 있어서, 상기 지지 기재를 형성하는 상기 내측 필름층, 상기 중간 필름층,및 상기 외측 필름층의 두께비가 10∼25(%):50∼80(%):10∼25(%)를 만족하기 때문에 필름 자체의 강도 유지, 즉 필름의 찢김 내성과 점착제층 형성의 기능 부가라는 양면을 겸비할 수 있다.
청구항 4의 발명에 따른 표면 보호 필름에 의하면, 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 표면 보호 필름용 지지 기재의 일측 표면에 점착제층이 형성되어 이루어지기 때문에 표면 보호 필름으로서의 붙임 용이성과 박리 용이성을 모두 가지게 되어 필름의 붙임 작업 시의 작업 부담을 경감하는 것이 가능해진다.

Claims (4)

  1. 적어도 2층 이상의 물성이 서로 다른 필름층으로 이루어지는 표면 보호 필름의 지지 기재로서,
    상기 지지 기재의 일측 표면에 대하여 타측 표면에 해당하는 최외표면을 형성하는 최외 필름층은 상기 지지 기재 전체의 JIS-K-7127(2000)에 기초한 인장 탄성율보다 낮은 인장 탄성율을 나타내는 것을 특징으로 하는 표면 보호 필름용 지지 기재.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 지지 기재가 상기 일측 표면 측부터 순서대로 내측 필름층과, 중간 필름층과, 외측 필름층의 3층의 필름층으로 형성되어 있고, 상기 내측 필름층 및 상기 중간 필름층은 폴리올레핀계 수지로 이루어지고, 상기 외측 필름층은 연질 폴리올레핀계 수지로서 폴리에틸렌계 수지 또는 열가소성 엘라스토머 중 어느 하나 또는 둘을 5 중량% 이상 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 표면 보호 필름용 지지 기재.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 지지 기재를 형성하는 상기 내측 필름층, 상기 중간 필름층 및 상기 외측 필름층의 두께비가 10∼25(%) : 50∼80(%) : 10∼25(%)를 만족하는 것을 특징으로 하는 표면 보호 필름용 지지 기재.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 표면 보호 필름용 지지 기재의 일측 표면에 점착제층이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면 보호 필름.
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