KR20120031016A - 표면 보호 필름 - Google Patents

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미쓰이 가가쿠 토세로 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 고요철의 피착체에 대한 점착 특성, 경시 점착 안정성, 투명성, 풀림성 및 내열성이 우수한 표면 보호 필름을 제공한다.
[과제를 해결하기 위한 수단] 표면층(A) 및 점착층(X)의 적어도 2층으로 이루어지는 표면 보호 필름으로서, 표면층(A)이 폴리올레핀 수지로 이루어지고, 점착층(X)이, 중량평균 분자량(Mw)이 10,000?300,000의 범위에 있는 스타이렌계 엘라스토머 20?99.8중량% 및 중량평균 분자량(Mw)이 200?9,000의 범위에 있는 스타이렌계 올리고머 0.2?80중량%로 이루어지는 조성물로 형성되는 것을 특징으로 하는 표면 보호 필름.

Description

표면 보호 필름{SURFACE PROTECTIVE FILM}
본 발명은, 광학 제품, 건재, 자동차 부품 등에 사용되는 표면 보호 필름에 관한 것이다. 구체적으로는, 점착 특성, 특히는 표면 요철이 큰 피착체에 대한 점착성 및 점착력의 경시 안정성이 우수하고, 또한 내열성이 우수하며, 피착체 등에의 오염이 적고, 게다가 롤상으로부터 풀어낼 때의 조출성(繰出性)이 용이한 표면 보호 필름에 관한 것이다.
표면 보호 필름은, 주로 건재용이나 광학 용도용의 수지 제품, 금속 제품, 유리 제품 등의 피착체에 부착하여 사용하며, 이들의 수송, 보관이나 가공시의 상처 또는 이물 혼입을 막는 역할을 한다. 이들의 표면 보호 필름은, 일반적으로는 점착성이 없는 표면층과, 상기 피착체와 점착시키기 위한 점착층으로 이루어진다. 표면층은 통상, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀이나, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등의 폴리에스터, 폴리염화바이닐 등의 바이닐 중합체로 형성된다.
최근, 액정 화면, 플라즈마 디스플레이(PDP)나 리어 프로젝션 화면 등에 이용하는 부재, 이른바 광학 제품의 개발이 진행되고 있다. 이들 광학 제품을 보호하기 위한 표면 보호 필름에 대하여, 상처나 이물 혼입뿐만 아니라, 표면 보호 필름을 부착한 상태로 제품 검사가 가능한 투명성이나, 고온 상태로 부착이나 열처리 공정을 경유해도 적절한 점착력이 발현하는 등의 특성이 소망되고 있다.
또한, 광학 제품에 관해서는, 예컨대 프리즘판과 같이 표면 요철이 큰 부재가 많이 있고, 이들 고요철(高凹凸) 부재에 대하여도 적절한 점착력 및 경시에서도 안정한 점착력이 발현할 수 있는 보호 필름이 소망되고 있다.
한편, 표면 보호 필름을 건재나 자동차 부품 용도에 사용한 경우, 표면 보호 필름을 부착한 상태로 열 성형되는 경우가 있어, 높은 내열성이 요구되고 있다.
또한, 비교적 점착력이 높은 표면 보호 필름에서는, 롤상의 제품으로부터 조출하는 것이 곤란하기 때문에, 점착층에 이형 필름을 접합한 상태로 롤상으로 하고, 피착체에의 부착시에 이 이형 필름을 벗겨 사용하고 있다. 이러한 공정을 채용하면, 대량의 폐기물이 발생하기 때문에, 이형 필름이 없더라도 용이하게 롤로부터 조출할 수 있는 표면 보호 필름이 요구되고 있다.
일본 특허공개 2006-116769호 공보에는, 폴리에틸렌 성분을 주체로 한 표면 보호 필름이 개시되어 있다. 그러나 동 공보에 의한 방법에서는, 일부 용도 부재에 대해서는 적용 가능하지만, 점착력이 낮고, 또한 투명성도 불충분하여, 피착체의 용도에는 한계가 있었다.
일본 특허공개 2007-126512호 공보에는, 아이소뷰틸렌계 블록 공중합체인 스타이렌계 엘라스토머와 점착 부여 수지를 포함하는 점착층으로 이루어지는 표면 보호 필름이 개시되어 있다. 그러나 동 공보에 의한 방법에서는, 고요철의 피착체에 접합한 경우, 점착력의 경시 안정성이 불충분하여, 한층 더 개량이 요망되고 있다.
일본 특허공개 2006-116769호 공보 일본 특허공개 2007-126512호 공보
본 발명은, 광학 제품, 건재 제품이나 자동차 부품의 보관, 수송, 가공, 검사시에 보호하기 위한 표면 보호 필름으로서 요구되는 특성, 특히는 표면 요철이 큰 피착체에의 점착 특성, 투명성, 내열성, 및 롤로부터의 조출성이 우수한 표면 보호 필름을 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은 상기 과제를 감안하여 예의 검토한 결과, 어떤 특정한 수지 조성물로 이루어지는 표면층을 갖는 표면 보호 필름에 의해 상기 과제가 해결될 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉 본 발명은, 표면층(A) 및 점착층(X)의 적어도 2층으로 이루어지는 표면 보호 필름으로서, 표면층(A)이 폴리올레핀 수지로 이루어지고, 점착층(X)이, 중량평균 분자량(Mw)이 10,000?300,000의 범위에 있는 스타이렌계 엘라스토머 20?99.8중량% 및 중량평균 분자량(Mw)이 200?9,000의 범위에 있고 연화점이 60?160℃의 범위에 있는 스타이렌계 올리고머 0.2?80중량%(스타이렌계 엘라스토머 및 스타이렌계 올리고머의 합계로 100중량%로 한다.)로 이루어지는 조성물로 형성되는 것을 특징으로 하는 표면 보호 필름이다.
또한, 본 발명은, 상기의 점착층(X)이, 상기 스타이렌계 엘라스토머 및 스타이렌계 올리고머로 이루어지는 조성물 100중량부에 대하여, 결정성 폴리올레핀 및/또는 폴리올레핀계 엘라스토머를 0.5?1000중량부 함유하는 조성물로 형성되는 것을 특징으로 하는 표면 보호 필름이다.
또한, 본 발명은, 상기의 표면층(A) 및 점착층(X)의 적어도 2층을 T-다이로부터 압출 성형하여 얻어지는 다층 필름인 표면 보호 필름이다.
본 발명의 표면 보호 필름은, 점착 특성, 특히 고요철 피착체에의 점착 특성 및 경시 안정성, 투명성, 풀림력(unwinding force) 및 내열성이 우수하여, 광학 용도, 건재 용도, 자동차 부품 용도의 보호 필름으로서 산업상 이용 가치는 매우 높다.
다음으로 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 표면 보호 필름은, 표면층(A) 및 점착층(X)의 적어도 2층, 또는 필요에 따라 표면층(A), 기재층(B) 및 점착층(X)의 적어도 3층으로 이루어진다. 여기서, 점착층(X)을 최내층으로 한 경우, 표면층(A)은 최외층에 위치하고, 필름을 롤상으로 할 때는 표면층(A)과 점착층(X)이 접촉한다.
표면층(A)은 폴리올레핀 수지로 이루어진다.
폴리올레핀 수지로서는, 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌 등의 공지된 폴리올레핀 수지를 들 수 있다. 폴리프로필렌으로서는, 호모폴리프로필렌, 랜덤 폴리프로필렌, 블록 폴리프로필렌, 폴리에틸렌으로서는, 고압법 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌을 들 수 있다. 이들 중에서, 풀림성의 관점에서 고압법 저밀도 폴리에틸렌, 투명성, 내열성의 관점에서 호모폴리프로필렌이나 블록 폴리프로필렌이 바람직하게 이용된다.
상기 표면층(A)을 형성하는 조성물 중에는, 본 발명의 표면 보호 필름으로서의 특성을 손상하지 않는 범위로, 대전방지제, 이형제, 산화방지제, 내후제, 결정핵제 등의 각종 첨가제나, 그 밖의 폴리올레핀 수지, 왁스, 폴리에스터, 폴리아마이드, 엘라스토머 등의 수지 개질제를 첨가하는 것도 가능하다.
본 발명의 표면 보호 필름의 점착층(X)은, 중량평균 분자량(Mw)이 10,000?300,000의 범위에 있는 스타이렌계 엘라스토머 20?99.8중량% 및 중량평균 분자량(Mw)이 200?9,000의 범위에 있고, 연화점이 60?160℃의 범위에 있는 스타이렌계 올리고머 0.2?80중량%(스타이렌계 엘라스토머 및 스타이렌계 올리고머의 합계로 100중량%로 한다.)로 이루어지는 조성물로 형성된다.
스타이렌계 엘라스토머로서는, 폴리스타이렌 상을 하드 세그먼트로서 갖는 공지된 스타이렌계 엘라스토머를 사용할 수 있다. 구체적으로는, 스타이렌?뷰타다이엔 공중합체(SBR), 스타이렌?아이소프렌?스타이렌 공중합체(SIS), 스타이렌?뷰타다이엔?스타이렌 공중합체(SBS), 스타이렌?바이닐아이소프렌?스타이렌 중합체 등의 스타이렌과 다이엔의 공중합체 및 그들의 수소화물(예컨대 에틸렌?에틸렌?뷰타다이엔?스타이렌 공중합체(SEBS) 등)이나 스타이렌?아이소뷰틸렌?스타이렌 트라이블록 공중합체(SIBS), 스타이렌?아이소뷰틸렌 다이블록 공중합체(SIB)를 들 수 있다. 바람직하게는 스타이렌?아이소뷰틸렌?스타이렌 트라이블록 공중합체(SIBS), 스타이렌?아이소뷰틸렌 다이블록 공중합체(SIB)이다.
상기 스타이렌계 엘라스토머의 겔 투과 크로마토그래피(GPC)로 측정한 중량평균 분자량(이하 Mw로 약기)은, 10,000?300,000의 범위, 바람직하게는 15,000?250,000의 범위, 보다 바람직하게는 20,000?200,000의 범위에 있다. Mw가 10,000보다 작거나, 또는 300,000보다 크면 보호 필름의 생산성이 나빠 바람직하지 못하다.
점착층(X)에 사용하는 스타이렌계 올리고머로서는, GPC에서 측정한 중량평균 분자량(Mw)이 200?9,000의 범위에 있고, JIS K2207로 측정한 연화점이 60?160℃의 범위에 있는 스타이렌계 올리고머이다. 바람직하게는 Mw가 300?7,000, 연화점이 70?150℃, 보다 바람직하게는 Mw가 500?5,000, 연화점이 80?140℃의 범위에 있다.
상기 스타이렌계 올리고머로서는, 상기 분자량 및 연화점을 만족시키는 것이면 특별히 제한은 없지만, 구체적으로는 스타이렌이나 α-메틸스타이렌 등의 적어도 1종의 방향족계 모노머로 이루어지는 (공)중합체이다. 구체적으로는, 예컨대 스타이렌 단독중합체, α-메틸스타이렌 단독중합체, 스타이렌/α-메틸스타이렌 공중합체, 스타이렌계 모노머/지방족계 모노머 공중합체, α-메틸스타이렌/지방족계 모노머 공중합체, 스타이렌계 모노머/α-메틸스타이렌/지방족계 모노머 공중합체를 들 수 있다.
본 발명의 보호 필름에 있어서의 점착층(X)은, 상기 스타이렌계 엘라스토머 20?99.8중량% 및 스타이렌계 올리고머 0.2?80중량%(스타이렌계 엘라스토머 및 스타이렌계 올리고머의 합계로 100중량%로 한다.)로 이루어지는 조성물로 형성된다. 바람직하게는 스타이렌계 엘라스토머 30?99.5중량% 및 스타이렌계 올리고머 0.5?70중량%, 보다 바람직하게는 스타이렌계 엘라스토머 50?98중량% 및 스타이렌계 올리고머 2?50중량%, 더욱이 보다 바람직하게는 스타이렌계 엘라스토머 65?95중량% 및 스타이렌계 올리고머 3?15중량%(어느 경우도 스타이렌계 엘라스토머 및 스타이렌계 올리고머의 합계로 100중량%로 한다.)로 이루어지는 조성물로 형성된다.
본 발명의 보호 필름에 있어서의 점착층(X)에는, 점착력, 경시 점착력의 제어나 풀림력의 제어를 목적으로, 결정성 폴리올레핀 및/또는 올레핀계 엘라스토머를 상기 조성물에 첨가할 수도 있다.
결정성 폴리올레핀으로서는, 융점이 110℃를 넘는 공지된 폴리올레핀이면 제한 없이 사용할 수 있지만, 구체적으로는 예컨대 프로필렌 단독중합체, 프로필렌?에틸렌 공중합체, 프로필렌?에틸렌?1-뷰텐 공중합체, 1-뷰텐 단독중합체, 1-뷰텐?에틸렌 공중합체, 1-뷰텐?프로필렌 공중합체, 4-메틸펜텐-1 단독중합체, 4-메틸펜텐-1?프로필렌 공중합체, 4-메틸펜텐-1?1-뷰텐 공중합체, 4-메틸펜텐-1?프로필렌?1-뷰텐 공중합체, 프로필렌?1-뷰텐 공중합체, 에틸렌 단독중합체, 에틸렌?α-올레핀 공중합체, 에틸렌?아세트산 바이닐 공중합체, 에틸렌?메타크릴산 공중합체, 에틸렌?메타크릴산 메틸 공중합체 등을 들 수 있다.
올레핀계 엘라스토머로서는, 융점이 110℃ 이하, 바람직하게는 융점이 100℃ 이하, 더 바람직하게는 융점이 80℃ 이하 또는 융점이 관측되지 않는 탄소수 2?20의 α-올레핀 중합체 또는 공중합체, 내지는 에틸렌과 불포화 카복실산 또는 불포화 카복실산 에스터의 공중합체이다. 구체적으로는, 에틸렌?프로필렌 공중합체, 에틸렌?1-뷰텐 공중합체, 에틸렌?1-헥센 공중합체, 에틸렌?4-메틸펜텐-1 공중합체, 에틸렌?1-옥텐 공중합체, 프로필렌 단독중합체, 프로필렌?에틸렌 공중합체, 프로필렌?에틸렌?1-뷰텐 공중합체, 1-뷰텐 단독중합체, 1-뷰텐?에틸렌 공중합체, 1-뷰텐?프로필렌 공중합체, 4-메틸펜텐-1 단독중합체, 4-메틸펜텐-1?프로필렌 공중합체, 4-메틸펜텐-1?1-뷰텐 공중합체, 4-메틸펜텐-1?프로필렌?1-뷰텐 공중합체, 프로필렌?1-뷰텐 공중합체, 에틸렌?아세트산 바이닐 공중합체, 에틸렌?메타크릴산 공중합체, 에틸렌?메타크릴산 메틸 공중합체 등을 들 수 있다. 점착력의 경시 안정성의 점에서, 바람직하게는, 프로필렌 단독중합체, 프로필렌?에틸렌 공중합체, 프로필렌?1-뷰텐 공중합체이다. 더 바람직하게는 프로필렌?에틸렌?1-뷰텐 공중합체이다.
상기 결정성 폴리올레핀 및/또는 올레핀계 엘라스토머를 본 발명의 보호 필름의 점착층(X)의 1성분으로서 사용할 때의 함유량으로서는, 상기 스타이렌계 엘라스토머와 스타이렌계 올리고머로 이루어지는 조성물 100중량부에 대하여, 0.5?1000중량부, 바람직하게는 1?700중량부, 보다 바람직하게는 5?500중량부, 더욱 보다 바람직하게는 5?100중량부이다. 결정성 폴리올레핀 및/또는 올레핀계 엘라스토머를 첨가함으로써 원하는 점착력을 발현할 수 있고, 또한 여러 가지 피착체에 적합한 점착 특성을 발현할 수 있어 바람직하다.
스타이렌계 엘라스토머와 스타이렌계 올리고머로 이루어지는 조성물 및 필요에 따라 결정성 폴리올레핀 및/또는 올레핀계 엘라스토머를 가한 조성물에 의해, 본 발명의 표면 보호 필름에 있어서의 점착층(X)을 형성할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서는, 그 위에 본 발명의 특성을 손상하지 않는 범위로, 산변성 폴리올레핀, 폴리에스터, 폴리아마이드 등의 수지 개질제나, 대전방지제, 결정핵제, 산화방지제 등의 각종 첨가제를 포함하고 있더라도 좋다.
본 발명에 있어서는, 추가로 표면층(A)과 점착층(X) 사이에 적어도 1층의 기재층(B)을 설치하는 것도 가능하다. 필름의 기계 강도나 투명성 제어를 목적으로 하고, 또한, 표면층(A) 및 점착층(X)과의 접착력이 부족한 경우에는, 중간층으로서 폴리올레핀 수지나 접착성 수지 내지는 접착제를 사용하더라도 좋다.
기재층으로서는 특별히 제한은 없지만, 일반적으로는, 융점이 100℃ 이상인 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌 등의 결정성 폴리올레핀이나, 폴리에스터, 폴리아마이드, 폴리올레핀계 엘라스토머 등을 사용할 수 있다. 기재층을 접착층으로서 사용하는 경우에는, 변성 폴리올레핀이나, 폴리올레핀계 엘라스토머, 스타이렌계 엘라스토머, 폴리에스터 엘라스토머 등이 사용된다. 이들 중에서, 생산성 및 투명성의 점에서, 폴리프로필렌이나 폴리올레핀 엘라스토머를 중간층으로서 사용하는 것이 바람직하다.
상기 스타이렌계 엘라스토머와 스타이렌계 올리고머로 이루어지는 조성물 및 필요에 따라 결정성 폴리올레핀 및/또는 올레핀계 엘라스토머, 및 필요에 따라 수지 개질제 또는 첨가제는, 상기 표면층(A), 필요에 따라 기재층(B)과 적층함으로써 본 발명의 표면 보호 필름으로 할 수 있다.
표면층(A)과 점착층(X), 필요에 따라 기재층(B)을 적층하는 방법에 대해서는 특별히 제한은 없지만, 미리 T-다이 성형 또는 인플레이션 성형으로 수득된 표면층 필름 상에, 압출 라미네이션, 압출 코팅 등의 공지된 적층법에 의해 적층하는 방법이나, 기재층 및 점착층을 독립적으로 필름으로 한 후, 각각의 필름을 드라이 라미네이션에 의해 적층하는 방법 등을 들 수 있지만, 생산성의 점에서, 표면층, 기재층, 점착층의 각 성분을 다층의 압출기에 제공하여 성형하는 공압출 성형이 바람직하다.
본 발명의 표면 보호 필름에 있어서의 표면층(A)의 두께로서는, 0.1?100미크론(㎛), 바람직하게는 0.3?50미크론(㎛), 보다 바람직하게는 0.5?30미크론(㎛), 더 바람직하게는 1?20미크론(㎛)이다. 점착층(X)의 두께로서는, 0.1?50미크론(㎛), 바람직하게는 0.3?40미크론(㎛), 보다 바람직하게는 0.5?30미크론(㎛)이다.
본 발명의 표면 보호 필름의 두께로서는, 1?300미크론(㎛), 바람직하게는 2?200미크론(㎛), 보다 바람직하게는 3?100미크론(㎛)이다.
상기 바람직한 형태의 표면층(A), 점착층(X) 및 필요에 따라 기재층(B)을 사용함으로써, 점착 특성, 특히는 고요철의 피착체에 대하여 우수한 점착력이 발현하고, 또한 투명성이 우수한 표면 보호 필름이 얻어지고, 특히는 건재 용도, 광학 용도에 대하여 적합하게 이용할 수 있다.
실시예
이하에 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것이 아니다.
[평가법]
점착력(아크릴판):
아크릴판을 폭 50밀리미터(mm), 길이 125밀리미터(mm)로 절단하고, 이 시험판에 2kg의 고무 롤러를 이용하여 부착한다. 이어서, 300mm/분의 속도로 박리(180도 박리)했을 때의 박리력을 측정하여, 50밀리미터(mm) 폭 당의 박리력을 점착력(N/50mm)으로 한다.
점착력(요철판):
닛신세이코주식회사제 스테인레스 스틸 HL 마무리 #180에 보호 필름을 부착하고, 300mm/분의 속도로 박리(180도 박리)했을 때의 박리력을 측정하여, 50밀리미터(mm) 폭 당의 박리력을 점착력(N/50mm)으로 한다.
풀림력:
롤상 샘플을 이용하여, 300mm/분의 속도로 롤로부터 박리할 때의 박리력(N/50mm)을 측정하여, 풀림력으로 한다.
용융 유량(melt flow rate; MFR):
ASTM D1238에 준거하여, 하중 2.16킬로그램(kg), 온도 230℃에서 측정했다.
[실시예 1]
표면층, 기재층 및 점착층용으로 40mmφ의 단축 압출기를 겸비한 다이 폭 500밀리미터(mm)의 3종 3층 T-다이 성형기에 이하의 수지 조성물을 공급하여, 표면층 두께를 10미크론(㎛), 점착층 두께 10미크론(㎛), 기재층 두께 30미크론(㎛), 전체 두께 50미크론(㎛)의 표면 보호 필름을 수득했다. 수득된 필름의 평가결과를 표 1에 나타낸다.
표면층:
LD-1: 고압법 저밀도 폴리에틸렌
(밀도 0.920g/cm3, MFR(190℃) 6g/10분)
100중량%
기재층:
PP-1: 호모폴리프로필렌
(융점 160℃, MFR(230℃) 7g/10분)
90중량%
EL-1: 에틸렌?1-뷰텐 공중합체
(상품명: 터프머, 상표명: A-4085S, MFR=3.6g/10분, 미쓰이화학주식회사제) 10중량%
점착층:
PEBR: 프로필렌?에틸렌?1-뷰텐 공중합체
(에틸렌 함량 13몰%, 1-뷰텐 함량 19몰%, 융점은 관측되지 않음, MFR=7g/10분) 10중량%
SIBS: 스타이렌-아이소뷰틸렌-스타이렌 트라이블록 코폴리머
(상품명: 시부스터, 상표명: 062T, MFR=8.0g/10분, 가네카사제)
70중량%
SL-1: 스타이렌계 모노머/지방족계 모노머 공중합체
(상품명: FTR, 상표명: FTR6125, Mw=1950, 연화점 125℃, 미쓰이화학주식회사제) 10중량%
PP-2: 호모폴리프로필렌
(상표명: F107BV, 융점=160℃, MFR=7g/10분, 프라임폴리머사제)
10중량%
[실시예 2, 3 및 비교예 1, 2]
각종 층의 수지 조성을 표 1에 기재된 수지 조성으로 한 것 이외는, 실시예 1과 같이 하여 표면 보호 필름을 수득했다. 수득된 필름의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure pct00001

Claims (3)

  1. 표면층(A) 및 점착층(X)의 적어도 2층으로 이루어지는 표면 보호 필름으로서, 표면층(A)이 폴리올레핀 수지로 이루어지고, 점착층(X)이, 중량평균 분자량(Mw)이 10,000?300,000의 범위에 있는 스타이렌계 엘라스토머 20?99.8중량% 및 중량평균 분자량(Mw)이 200?9,000의 범위에 있는 스타이렌계 올리고머 0.2?80중량%로 이루어지는 조성물로 형성되는 것을 특징으로 하는 표면 보호 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    점착층(X)이, 중량평균 분자량(Mw)이 10,000?300,000의 범위에 있는 스타이렌계 엘라스토머 20?99.8중량% 및 중량평균 분자량(Mw)이 200?9,000의 범위에 있고 연화점이 60?160℃의 범위에 있는 스타이렌계 올리고머 0.2?80중량%로 이루어지는 조성물 100중량부에 대하여, 결정성 폴리올레핀 및/또는 폴리올레핀계 엘라스토머를 0.5?1000중량부 함유하는 조성물로 형성되는 것을 특징으로 하는 표면 보호 필름.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    표면층(A) 및 점착층(X)의 적어도 2층을 T-다이로부터 압출 성형하여 얻어지는 다층 필름인 표면 보호 필름.
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