WO2016047546A1 - 積層フィルム、その製造方法および表面保護フィルム - Google Patents

積層フィルム、その製造方法および表面保護フィルム Download PDF

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WO2016047546A1
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laminated film
less
adhesive layer
adhesive
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PCT/JP2015/076454
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久万琢也
大倉正寿
岡田一馬
今西康之
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東レ株式会社
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    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
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    • C09J123/02Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
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    • C09J5/06Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers involving heating of the applied adhesive
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    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers

Definitions

  • the present invention relates to a laminated film that is excellent in productivity, strength, quality, and handleability, and has suitable tackiness that can be re-peeled by heating, and can be suitably used as a surface protective film.
  • Adhesive films that have adhesiveness to the adherend surface and can be peeled off after use without contaminating the adherend are used as packaging films, surface protective films, and process films. And it is affixed to the surface of objects to be protected, such as various machine products, display panel members, synthetic resin panels, substrates and parts of electrical equipment, etc., and widely used as protective films for processing, storage, transportation, shipping, etc. in use.
  • Such an adhesive film has poor slipperiness due to the high coefficient of friction of the adhesive layer, making it difficult to handle at the time of film formation or use, and sometimes causing wrinkles to be easily formed on the product roll.
  • films such as polyethylene terephthalate film with adhesive applied on the surface of the film, when winding the product roll, it is common to co-wind the release film as an interleaf, which may increase the cost. .
  • Patent Documents 1 and 2 describe a self-adhesive polypropylene film in which a release layer is provided on the back surface of the adhesive layer.
  • a release component is added to impart releasability, there have been cases in which costs increase or defects occur due to poor dispersibility.
  • An object of the present invention is to provide a laminated film that is excellent in productivity, strength, quality, and handleability, and produces appropriate tackiness that can be removed again.
  • the laminated film of the present invention is a laminated film including at least a base material layer and an adhesive layer, and 25 of the adhesive layer after standing at 25 ° C. for 72 hours.
  • the adhesive strength at 0 ° C. is less than 0.02 N / 25 mm
  • the adhesive strength at 25 ° C. of the adhesive layer after heat treatment at 60 to 110 ° C. for 3 seconds is 0.02 N / 25 mm or more.
  • the method for producing the laminated film of the present invention comprises: (1) a step of melting each of the material for the base layer and the material for the adhesive layer; (2) a step of laminating each molten material, Have
  • the method for producing a surface-protected article according to the present invention includes a step of heating the laminated film at 60 to 110 ° C. and then affixing the article to the article at a temperature of less than 60 ° C.
  • the method for manufacturing an article in the present invention includes a step of peeling the laminated film of the surface-protected article at less than 60 ° C.
  • the laminated film of the present invention is excellent in productivity, strength, quality, and handling properties, and has an appropriate tackiness that can be removed again by heating. For this reason, it can be suitably used as a surface protective film.
  • the laminated film of the present invention is a laminated film including at least a base material layer and an adhesive layer, and the adhesive strength at 25 ° C. of the adhesive layer after standing at 25 ° C. for 72 hours is less than 0.02 N / 25 mm.
  • the adhesive strength at 25 ° C. of the adhesive layer after heat-treating at any temperature of 60 to 110 ° C. for 3 seconds is 0.02 N / 25 mm or more.
  • the adhesive strength at 25 ° C. after standing at 25 ° C. for 72 hours is more preferably less than 0.01 N / 25 mm, and still more preferably less than 0.005 N / 25 mm.
  • the adhesive strength at 25 ° C. of the adhesive layer after heat treatment at any temperature of 60 to 110 ° C. for 3 seconds is higher than the adhesive strength at 25 ° C. after standing at 25 ° C. for 72 hours.
  • the adhesive strength at 25 ° C. of the adhesive layer after heat treatment at 60 to 110 ° C. for 3 seconds is 0.02 N / 25 mm or more. More preferably, it is 0.05 N / 25 mm or more.
  • the temperature at which the adhesive force is required is any one of 60 to 110 ° C. for the following reason.
  • the film When pasting at a high temperature, the film softens and the film may be stretched or broken. Therefore, it is not necessary to specify the adhesive strength at a high temperature.
  • the temperature when the temperature is less than 60 ° C., when the laminated film of the present invention and the adherend are bonded and stored, the environmental temperature may rise to around 60 ° C. in the summer in a warehouse where the temperature is not controlled, The adhesive strength may change depending on the environmental temperature.
  • the adhesive strength at 25 ° C. after heat treatment at 80 ° C. for 3 seconds is preferably 0.02 to 2.0 N / 25 mm. If the adhesive force at 25 ° C. after the heat treatment at 80 ° C. is less than 0.02 N / 25 mm, the film may be peeled off while being transported after being bonded to the adherend. If it exceeds 2.0 N / 25 mm, the film may stretch and tear when peeled off from the adherend, or a peeling mark may remain on the adherend.
  • the adhesive strength for 3 seconds is more preferably 0.02 N / 25 mm or more and 1.5 N / 25 mm or less, further preferably 0.05 N / 25 mm or more and 1.0 N / 25 mm or less. It is.
  • it is effective to set the raw material composition of the film in the range described later, and the film forming conditions in the range described below, and in particular, the conditions in the casting step are set in the range described below.
  • the laminated film of the present invention exhibits a certain adhesive force by preheating, and further maintains the adhesive force for a certain period of time even when the film is returned to room temperature. Therefore, for example, when pasting with an adherend, the laminated film of the present invention is preheated using a metal heating roll or the like immediately before the nip roll for pasting, and then pasted with the adherend with a nip roll at room temperature. It becomes possible to develop adhesiveness only at the time of bonding. As a result, it is possible to achieve both cohesion and handling properties, which have been a conventional problem.
  • a film that develops adhesiveness at a high temperature such as a hot melt adhesive film. Since these films do not maintain adhesive strength and immediately disappear after returning to room temperature, they need to be bonded to the adherend at a high temperature, and the adherend is exposed to a high temperature. May lead to curling and deformation.
  • the adhesive strength at 25 ° C becomes less than 0.02 N / 25 mm again by standing at 25 ° C for 72 hours, and almost exhibits adhesiveness.
  • handling properties after peeling the laminated film of the present invention are also improved, which is preferable.
  • the laminated film of the present invention is preferably the longitudinal direction of the Young's modulus E MD is not less than 1 GPa.
  • E MD is more preferably 1.2GPa or more, more preferably at least 1.4 GPa.
  • E MD is preferably as large, but substantially is the upper limit of about 3 GPa.
  • the laminated film of the present invention preferably has a Young's modulus E TD in the width direction of 1 GPa or more.
  • ETD Young's modulus
  • E TD is more preferably 1.5 GPa or more, further preferably 2.0 GPa or more, and most preferably 2.5 GPa or more.
  • ETD is preferably as large as possible, but the upper limit is substantially about 7 GPa.
  • the raw material composition of the film is in the range described later, and the film forming conditions are in the range described later, and the film is biaxially stretched at a high magnification to obtain a laminated film. preferable.
  • the direction parallel to the film forming direction is referred to as the film forming direction, the longitudinal direction, or the MD direction, and the direction perpendicular to the film forming direction in the film plane is referred to as the width direction or the TD direction. .
  • the laminated film of the present invention preferably has a heat shrinkage rate of 1.0% or less after heat treatment at 110 ° C. in the width direction. More preferably, it is 0.8% or less, more preferably 0.5% or less, and most preferably 0.3% or less. If the thermal contraction rate in the width direction is too large, for example, when the laminated film of the present invention is heated before being bonded to another material, the film may be deformed and peeled or wrinkled. In addition, when the environmental temperature rises when the film is bonded to the adherend film, wound into a roll, and stored, wrinkles and the like may occur on the roll due to dimensional changes of the film.
  • the lower limit of the heat shrinkage rate is not particularly limited, but the film may swell, and the lower limit is substantially about ⁇ 2.0%.
  • the raw material composition of the film is set in a range described later, and the film forming conditions are set in a range described below. Is effective.
  • the coefficient of static friction ⁇ s between the substrate layer surface and the adhesive layer surface is preferably 2.0 or less. More preferably, it is 1.5 or less, more preferably 1.2 or less, and most preferably 0.8 or less. If the static friction coefficient ⁇ s is too large, for example, wrinkles may occur on the transport roll during film formation, resulting in a decrease in film formability, or wrinkles in the product roll on which the film is wound, which may reduce the quality.
  • the smaller the static friction coefficient ⁇ s the better.
  • the lower limit is substantially about 0.1. In order to set the static friction coefficient ⁇ s in the above range, it is effective to set the raw material composition of the film in the range described later.
  • the thickness of the laminated film of the present invention is appropriately adjusted depending on the application and is not particularly limited, but is preferably 5 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less. If the thickness is too small, handling may be difficult, and if the thickness is too large, the amount of resin may increase and productivity may decrease. Since the laminated film of the present invention has excellent slipperiness even when the thickness is reduced, the handling property can be maintained. In order to make use of such characteristics, the thickness is more preferably 5 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less, further preferably 5 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less, and most preferably 5 ⁇ m or more and 25 ⁇ m or less. The thickness can be adjusted by the screw rotation speed of the extruder, the width of the unstretched sheet, the film forming speed, the stretch ratio, and the like within a range not deteriorating other physical properties.
  • the laminated film of the present invention may be an unstretched film or a film stretched at least in a uniaxial direction. From the viewpoint of film strength and productivity, the biaxial film obtained by biaxial stretching. An oriented film is preferred.
  • the laminated film of the present invention is a film including at least a base material layer and an adhesive layer, and the base material layer preferably contains polyolefin as a main component, and has polypropylene as a main component from the viewpoint of heat resistance and quality. Is more preferable.
  • the “main component” in the present invention means that the proportion of a specific component in all components is 50% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and still more preferably 95% by mass or more. Most preferably, it is 99 mass% or more.
  • the adhesive layer contains a thermoplastic elastomer and crystalline polypropylene, and the mass ratio (%) of the thermoplastic elastomer to the total mass of the thermoplastic elastomer and the crystalline polypropylene is preferably 1 to 45%.
  • polypropylene A that is preferably used as the material of the base material layer of the present invention will be described.
  • the polypropylene A is preferably a polypropylene having a cold xylene soluble part (hereinafter referred to as CXS) of 4% by mass or less and a mesopentad fraction of 0.95 or more. If these are not satisfied, the film forming stability may be inferior or the Young's modulus of the film may be reduced.
  • CXS cold xylene soluble part
  • the cold xylene soluble part is the ratio of the polypropylene dissolved in xylene to the original polypropylene A when polypropylene is completely dissolved in xylene at 135 ° C. and then precipitated at 23 ° C. I mean.
  • Such polypropylene is considered to correspond to a component that is difficult to crystallize due to low stereoregularity and low molecular weight. If many such components are contained in the resin, the Young's modulus of the film may be inferior. Therefore, CXS is preferably 4% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, and particularly preferably 2% by mass or less. CXS is preferably as low as possible, but about 0.1% by mass is the lower limit.
  • methods such as a method for increasing the catalytic activity in obtaining a resin and a method for washing the obtained resin with a solvent or propylene monomer itself can be used.
  • the mesopentad fraction of polypropylene A is preferably 0.95 or more, more preferably 0.97 or more.
  • the mesopentad fraction is an index indicating the stereoregularity of polypropylene and can be measured by a nuclear magnetic resonance method (NMR method). The higher this value, the higher the degree of crystallinity, the higher the melting point, and the more suitable for use at high temperatures.
  • the upper limit of the mesopentad fraction is not particularly specified.
  • polypropylene having such a high stereoregularity there are a method of washing polypropylene powder with a solvent such as n-heptane, a method of selecting a catalyst and / or promoter, and a method of appropriately selecting these compositions. Preferably employed.
  • Polypropylene A more preferably has a melt flow rate (MFR, JIS K7210 (1999)) of 1 to 10 g / 10 minutes (230 ° C., 21.18 N load), particularly preferably 2 to 5 g / 10 minutes (230 The range in the range of 21 ° C. and 21.18 N load is preferable from the viewpoint of film forming properties and tensile rigidity of the film.
  • MFR melt flow rate
  • JIS K7210 (1999) melt flow rate
  • polypropylene A a homopolymer of propylene can be usually used, but it may contain other unsaturated hydrocarbon copolymerization components and the like as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • a homopolymer of polypropylene and a copolymer such as other unsaturated hydrocarbon may be blended.
  • the copolymerization amount or blend amount is preferably less than 1 mol% in terms of copolymerization amount and less than 10 mass% in terms of blend amount.
  • an antioxidant In the base layer of the present invention, an antioxidant, a heat stabilizer, an antistatic agent, a lubricant composed of inorganic or organic particles, an antiblocking agent, a filler, a non-phase, and the like, within a range not impairing the effects of the present invention.
  • Various additives such as a soluble polymer may be contained.
  • an antioxidant is preferably contained.
  • a lubricant for the purpose of improving slipperiness, it is preferable to add a lubricant.
  • the antioxidant content and the lubricant content are preferably 2 parts by mass or less, more preferably 1 part by mass or less, and still more preferably 0.5 parts by mass or less, respectively, with respect to polypropylene A and 100 parts by mass. It is.
  • the base material layer may contain a thermoplastic elastomer described later.
  • the content of the thermoplastic elastomer in the base material layer is preferably smaller than the content ratio of the thermoplastic elastomer in the adhesive layer. More preferably, the mass ratio (%) of the thermoplastic elastomer to the total mass of the thermoplastic elastomer and the polypropylene raw material A is 0% or more and less than 3%, and more preferably 0% or more and less than 1%.
  • the content of the thermoplastic elastomer in the base material layer is large, the Young's modulus of the laminated film may be reduced, or the slipping property of the base material layer may be reduced, and handling properties may be deteriorated.
  • the adhesive layer contains a thermoplastic elastomer and crystalline polypropylene (hereinafter referred to as “crystalline polypropylene B”), and the ratio of the thermoplastic elastomer to the total mass of the thermoplastic elastomer and the crystalline polypropylene is 1 to 45% by mass. Preferably there is.
  • the thermoplastic elastomer is a thermoplastic elastomer having a melting point of 100 ° C. or lower or no melting point.
  • the thermoplastic elastomer is not particularly limited as long as it is a raw material that exhibits the above-mentioned adhesive force, and styrene resin, olefin resin, vinyl chloride resin, urethane resin, amide resin, acrylic resin, or the like is used. Can do.
  • styrene resins include styrene / ethylene butylene / styrene copolymer (SEBS), styrene / butadiene / styrene copolymer (SBS), styrene / ethylene propylene / styrene copolymer (SEPS), hydrogenated styrene butadiene rubber (HSBR), styrene / ethylene butylene / olefin crystal copolymer (SEBC), etc.
  • SEBS styrene / ethylene butylene / styrene copolymer
  • SBS styrene / butadiene / styrene copolymer
  • SEPS styrene / ethylene propylene / styrene copolymer
  • HSBR hydrogenated styrene butadiene rubber
  • SEBC st
  • olefin resin amorphous polypropylene, low crystalline polypropylene, olefin crystal / ethylene butylene / olefin crystal copolymer can be used. (CEBC) or the like can be used.
  • thermoplastic elastomers can be developed even with a small amount of addition, from the viewpoint of excellent quality such as fish eyes because of excellent transportability of the adhesive film alone and the increased proportion of crystalline polypropylene.
  • styrene resins a resin obtained by hydrogenating a random copolymer synthesized using 1 to 40% by mass of styrene and 99 to 60% by mass of a diene hydrocarbon as a monomer is preferable.
  • the crystalline polypropylene B preferably used for the adhesive layer of the laminated film of the present invention will be described.
  • the crystalline polypropylene B it is important that the adhesiveness of the adhesive layer is not inhibited.
  • the crystalline polypropylene B has an ethylene component and an ⁇ -olefin component such as butene, hexene, and octene of 10% by mass or less, more preferably 7% by mass or less, for the purpose of reducing crystallinity or melting point.
  • a copolymerization method either random copolymerization or block copolymerization may be used, but random copolymerization is possible because it is possible to reduce crystallinity and melting point while suppressing deterioration of mechanical properties. Is preferred.
  • the melting point of the crystalline polypropylene B in the present invention is preferably 120 ° C. to 150 ° C., more preferably 125 to 148 ° C., and further preferably 125 to 145 ° C. If the melting point is too low, the crystallinity is too low and the Young's modulus of the film may decrease. Moreover, it may adhere to a longitudinal stretching roll and the like, and the film forming property may be lowered. If a large amount of ethylene is copolymerized in order to lower the melting point, defects such as fish eyes may easily occur. When the melting point is too high, the crystallinity is too high, the flexibility of the adhesive layer is lowered after biaxial stretching, and the adhesiveness may not be expressed.
  • Examples of the crystalline polypropylene B that can be used include polypropylene FS3611 and S131 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., polypropylene PM940M and PB222A manufactured by Sun Allomer, and polypropylene B221WA and B241 manufactured by Prime Polymer.
  • the adhesive layer of the laminated film of the present invention preferably contains a thermoplastic elastomer and crystalline polypropylene as described above.
  • the mass ratio is preferably 1 to 45 parts by mass of the former and 99 to 55 parts by mass of the latter. In the description in this paragraph, the sum of both is 100 parts by mass. If the content ratio of the thermoplastic elastomer is less than 1 part by mass, the adhesiveness may not be exhibited even when heated at 60 to 110 ° C. When the content ratio of the thermoplastic elastomer exceeds 45 parts by mass, an adhesive force more than necessary is expressed at 25 ° C., and handling properties may be deteriorated.
  • the content of the thermoplastic elastomer is more preferably 5 to 40 parts by mass, still more preferably 10 to 30 parts by mass (the corresponding preferable content of crystalline polypropylene B is 95 to 60 parts by mass, 90 to 90 parts by mass, respectively). 70 parts by mass).
  • the content ratio of the crystalline polypropylene B exceeds 99 parts by mass, the adhesiveness may not be exhibited even when heated at 60 to 110 ° C. If the content of the crystalline polypropylene B is too small, the Young's modulus of the film may be lowered, or defects such as fish eyes may easily occur.
  • the total amount of the above-described thermoplastic elastomer and crystalline polypropylene B is preferably 50% by mass or more, more preferably 80% by mass or more based on the resin constituting the adhesive layer. More preferably, it is more preferably 90% by mass or more, and most preferably 99% by mass or more. If the total amount of the thermoplastic elastomer and the crystalline polypropylene is too small, tackiness may not be exhibited even when heated for 3 seconds at a temperature of 60 to 110 ° C. Further, the compatibility between the thermoplastic elastomer and the crystalline polypropylene B is lowered, and there are cases where defects such as fish eyes occur and the quality is lowered.
  • the pressure-sensitive adhesive layer of the laminated film of the present invention includes an antioxidant, a heat stabilizer, an antistatic agent, an inorganic or organic material within a range not impairing the effects of the present invention.
  • Various additives such as an anti-blocking agent, a filler and an incompatible polymer may be contained.
  • an antioxidant for the purpose of suppressing oxidative deterioration due to the thermal history of polypropylene A and crystalline polypropylene B.
  • the antioxidant content is preferably 0.01 to 2 parts by weight, more preferably 0.01 to 1 part by weight, still more preferably 100 parts by weight of the total amount of polypropylene A and crystalline polypropylene B. 0.01 to 0.5 parts by mass.
  • the laminated film of the present invention is a film including at least a base material layer and an adhesive layer, and is an adhesive containing the thermoplastic elastomer and crystalline polypropylene B on at least one surface of the base material layer mainly composed of the polypropylene A.
  • a laminated structure in which layers are laminated is preferable.
  • the ratio (%) of the pressure-sensitive adhesive layer thickness to the total thickness of the laminated film is preferably 5 to 50%, more preferably 7 to 45%, still more preferably 10 to 40%.
  • the thickness ratio of the adhesive layer is too large, the strength of the laminated film decreases due to the relative decrease in the thickness of the base material layer.
  • the adhesiveness to the adherend when used as a surface protective film, when the adhesiveness to the adherend is high, the attached film may be stretched and broken by the peeling tension. If the ratio (%) of the adhesive layer thickness is less than 5%, the necessary adhesiveness may not be exhibited. In order to make a lamination
  • a biaxially oriented biaxially oriented film is preferred.
  • a biaxially oriented film not only is it excellent in terms of manufacturing cost, film strength, and handling properties, but it is also an effect of the present invention that can effectively express the function of developing a certain adhesive force by preheating. it can.
  • the reason why the biaxially oriented film exhibits this function is not clear, but is considered as follows. When the film is biaxially stretched, the polypropylene polymer of the adhesive layer is oriented and the molecular mobility is lowered, so that the adhesive strength is lowered at room temperature.
  • the molecular mobility of a part of the amorphous portion of the polypropylene polymer is improved and the adhesive strength is expressed.
  • the adhesive strength lasts for a certain time even when the film is returned to room temperature. It is thought that it will disappear.
  • the material for the base material layer is supplied to a single screw extruder and melt extruded at 200 to 260 ° C. Preferably, thereafter, foreign matters and modified polymer are removed by a filter.
  • the material for the adhesive layer is supplied to another single screw extruder, and melt extrusion is performed at 200 to 260 ° C. And preferably, a foreign substance or a modified polymer is removed by a filter.
  • the raw materials extruded from the respective melt extruders are supplied to a multi-manifold type base material layer / adhesive layer layer composite T die.
  • the surface temperature of the cast drum is preferably 35 to 90 ° C. from the viewpoint of developing the adhesiveness after heating the adhesive layer, and more preferably 40 to 80 ° C.
  • an adhesion method to the casting drum any method among an electrostatic application method, an adhesion method using the surface tension of water, an air knife method, a press roll method, an underwater casting method, etc. may be used. From the viewpoint, the air knife method is preferable.
  • the air temperature of the air knife is 25 to 100 ° C., preferably 30 to 80 ° C.
  • the blowing air speed is preferably 130 to 150 m / s
  • a double pipe structure is used to improve the width direction uniformity. Is preferred. Further, it is preferable to appropriately adjust the position of the air knife so that air flows downstream of the film formation so as not to cause vibration of the film.
  • the obtained unstretched sheet is allowed to cool in the air and then introduced into the longitudinal stretching step.
  • an unstretched sheet is first brought into contact with a plurality of metal rolls maintained at 100 ° C. or more and less than 150 ° C., preheated to the stretching temperature, stretched 3 to 8 times in the longitudinal direction, and then cooled to room temperature. If the stretching temperature is too low, the film may be broken or the crystallinity of the adhesive layer of the resulting laminated film may be too high, and the necessary adhesiveness may not be exhibited after heating. If the stretching temperature is too high, the pressure-sensitive adhesive layer may stick to the roll when it contacts the heated metal roll, and the film may break.
  • the draw ratio is less than 3, the orientation of the film becomes weak and the Young's modulus may be lowered. If it exceeds 8 times, the film may be broken or the crystallinity of the pressure-sensitive adhesive layer of the resulting laminated film may become too high, and the necessary pressure-sensitive adhesiveness may not be exhibited after heating.
  • the longitudinally uniaxially stretched film is guided to a tenter, the end of the film is gripped with a clip, and the transverse stretching is stretched 7 to 13 times in the width direction at a temperature of 120 to 165 ° C. If the stretching temperature is low, the film may be broken, and if the stretching temperature is too high, the film may be melted in the film tenter or the thickness unevenness may be increased. Further, when the magnification is high, the film may be broken, and when the magnification is low, the orientation of the film is weak and the Young's modulus may be lowered.
  • the clip is heat-set at a temperature of 100 ° C. or more and less than 165 ° C. while being relaxed at a relaxation rate of 2 to 20% in the width direction while holding the clip in the width direction.
  • the film is guided to the outside of the tenter through a cooling process at 140 ° C., the clip at the film end is released, the film edge is slit in the winder process, and the film product roll is wound up.
  • the first roll of the winder process is preferably cooled to 0 to 30 ° C.
  • the laminated film of the present invention obtained as described above can be used in various applications such as packaging film, surface protective film, process film, sanitary product, agricultural product, building product, medical product, etc. Since it is excellent in subsequent adhesiveness, it can be preferably used as a surface protective film and a process film.
  • the laminated film of the present invention can be used as follows, for example.
  • the laminated film of the present invention is unwound and preheated at a temperature of 60 to 110 ° C. for about 0.1 to 5 seconds.
  • a preheating (heating) method at this time a metal heating roll, a hot air oven, an infrared heater, or the like can be used.
  • a metal heating roll it is preferable to use a metal heating roll because of good preheating efficiency and small temperature unevenness.
  • multilayer film and a metal heating roll contact is not specifically limited, The base material layer side or the adhesion layer side can be used.
  • the temperature at the time of pasting is preferably less than 60 ° C, more preferably 50 ° C or less, and further preferably 40 ° C or less.
  • nip roll used for bonding, and a nip roll between a rubber roll and a metal roll, a nip roll between rubber rolls, a nip roll between metal rolls, and the like can be used.
  • the laminated film is peeled from the article in an environment of, for example, less than 60 ° C., preferably 50 ° C. or less, preferably 30 ° C. or less.
  • the article to be adhered may be a product member or a product, and includes various machine products, display panel members, synthetic resin panels, and substrates and parts of electrical equipment. It is done. In particular, it can be suitably used for a polarizing plate member.
  • Adhesive strength at 25 ° C. after standing at 25 ° C. for 72 hours Adhesive strength was measured according to the method specified in JIS Z 0237 (2009). However, instead of SUS304, a mirror-like acrylic resin plate (“Acrylite” (registered trademark, the same applies hereinafter) L001, 3 mm plate manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) was used. The laminated films of Examples and Comparative Examples were allowed to stand in an atmosphere of 25 ° C. and 65% RH for 72 hours, then each was cut into a strip shape having a width of 25 mm and a total length of 200 mm, and the adhesive layer side was bonded to the acrylic resin plate.
  • Adhesive strength at 25 ° C. after standing at 25 ° C. for 72 hours Adhesive strength was measured according to the method specified in JIS Z 0237 (2009). However, instead of SUS304, a mirror-like acrylic resin plate (“Acrylite” (registered trademark, the same applies hereinafter) L001
  • the strip-shaped sample portion was pressed using a rubber roller having a mass of 2 kg and a width of 45 mm so as to adhere uniformly. Then, after standing for 24 hours in an atmosphere of 25 ° C. and 65% RH in close contact, the strength when the acrylic resin plate is fixed and one end of the laminated film is peeled 180 ° at a constant rate of 300 mm / min (N / 25 mm) was measured to determine the adhesive strength. In addition, when the adhesive strength was less than the measurement lower limit (0.005 N / 25 mm), it was described in Table 1 as less than 0.005.
  • Adhesive strength at 25 ° C. after heat treatment The adhesive strength was measured according to the method specified in JIS Z 0237 (2009). However, a mirror-like acrylic resin plate (“Acrylite” L001, 3 mm plate manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) was used instead of SUS304.
  • the laminated films of Examples and Comparative Examples were allowed to stand in an atmosphere of 25 ° C. and 65% RH for 72 hours, then each was cut into a strip having a width of 25 mm and a total length of 200 mm, and the adhesive layer side was placed on an 80 ° C. metal roll for 3 seconds. Made contact.
  • the film was separated from the metal roll, and 1 minute after the laminated film reached 25 ° C., the adhesive layer side was bonded to the acrylic resin plate, and pressed with a rubber roller having a mass of 2 kg to be in close contact with the acrylic roll. . Then, after standing for 24 hours in an atmosphere of 25 ° C. and 65% RH in close contact, the strength when the acrylic resin plate is fixed and one end of the laminated film is peeled 180 ° at a constant rate of 300 mm / min (N / 25 mm) was measured to determine the adhesive strength. In addition, when the adhesive strength was less than the measurement lower limit (0.005 N / 25 mm), it was described in Table 1 as less than 0.005.
  • Friction coefficient ⁇ s In accordance with ASTM-D1894 (1999), using a friction measuring instrument manufactured by Toyo Tester Industry, superimpose the film so that the base layer of one film and the adhesive layer of another film are in contact with each other in the MD direction. The initial rising resistance value when rubbed was measured, and the maximum value was defined as the friction coefficient ⁇ s. However, when the initial rise was large and exceeded the measurement upper limit (5.0), measurement was impossible. Samples were rectangular with a width of 80 mm and a length of 200 mm, and 5 sets (10 sheets) were cut out and allowed to stand at 25 ° C. for 72 hours, and then measured once for each set for a total of 5 times to obtain an average value.
  • Example 1 First, 90.3 parts by mass of crystalline PP (a) (manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., TF850H, MFR: 2.9 g / 10 min) and polypropylene particles treated with a silane coupling agent as polypropylene A ( 0.5 parts by mass of SFP-30MHE (average particle size: 0.3 ⁇ m) manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., and “IRGANOX” (registered trademark) 1010 and IRGAFOS168 manufactured by Ciba Specialty Chemicals, which are antioxidants, are each 0.00.
  • a manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., TF850H, MFR: 2.9 g / 10 min
  • polypropylene particles treated with a silane coupling agent as polypropylene A 0.5 parts by mass of SFP-30MHE (average particle size: 0.3 ⁇ m) manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., and “IRGANOX” (register
  • the raw material is supplied from the weighing hopper to the twin screw extruder so that 1 part by mass is mixed at this ratio, melt kneaded at 260 ° C, discharged from the die in a strand shape, and cooled and solidified in a 25 ° C water bath. Then, it was cut into chips to obtain a polypropylene raw material A1.
  • the above-mentioned polypropylene raw material A1 was supplied as a raw material for the base material layer to a uniaxial melt extruder for the base material layer.
  • 30 parts by mass of hydrogenated styrene-based elastomer manufactured by JSR Corporation, “Dynalon” (registered trademark, the same applies hereinafter) D-1320P
  • D-1320P hydrogenated styrene-based elastomer
  • B 70 parts by mass (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., S131, melting point 132 ° C., MFR: 1.5 g / 10 min) was dry blended.
  • the resulting mixture was fed to a uniaxial melt extruder for the adhesive layer.
  • Each of the two melt extruders was melted and extruded at 240 ° C., and foreign matters were removed with a 60 ⁇ m cut sintered filter.
  • the two raw materials melted and extruded were laminated at a thickness ratio of 11/4 with a feed block type A / B composite T die to form a sheet.
  • the molten sheet was closely adhered with an air knife on a cast drum whose surface temperature was controlled at 80 ° C., and cooled and solidified to obtain an unstretched sheet.
  • preheating was performed at 125 ° C. using a plurality of ceramic rolls, and the film was stretched 4.6 times at 125 ° C.
  • Example 2 In Example 1, as a resin for the adhesive layer, 20 parts by mass of a hydrogenated styrene elastomer (manufactured by JSR Corporation, “Dynalon” D-1320P) and crystalline PP (b) (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) , S131, melting point 132 ° C., MFR: 1.5 g / 10 min) 80 parts by mass was used, and a laminated film was obtained in the same manner as in Example 1 except that. When the film was wound around the core, a film roll of good quality without wrinkles could be obtained. The physical properties and evaluation results of the laminated film are shown in Table 1.
  • Example 1 In Example 1, as a resin for the adhesive layer, 50 parts by mass of hydrogenated styrene elastomer (manufactured by JSR Corporation, “Dynalon” D-1320P) and crystalline PP (b) (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) , S131, melting point 132 ° C., MFR: 1.5 g / 10 min) was used, and a laminated film was obtained in the same manner as in Example 1 except that 50 parts by mass were used. Since the amount of the adhesive component was large, the coefficient of friction was large and measurement was impossible, and the film was difficult to handle. Further, when the film was wound around the core, wrinkles were generated, and a film roll with good quality could not be obtained. The physical properties and evaluation results of the laminated film are shown in Table 1.
  • Example 2 In Example 1, as a resin for the adhesive layer, a hydrogenated styrene elastomer (manufactured by JSR Corp., Dynalon D-1320P) was not used, and crystalline PP (b) (Sumitomo Chemical Co., Ltd., S131, A laminated film was obtained in the same manner as in Example 1 except that only 100 parts by mass of melting point 132 ° C., MFR: 1.5 g / 10 min) was used. The physical properties and evaluation results of the laminated film are shown in Table 1. Moreover, although the metal roll was 60 degreeC and 110 degreeC and the adhesive force in 25 degreeC after heat processing was also measured, both adhesive force was less than 0.005 N / 25mm, and required adhesive force was not expressed.

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Abstract

本発明は、生産性、強度、品位、ハンドリング性に優れ、かつ加熱により再剥離可能な適度な粘着性を有する積層フィルムを提供することを課題とする。 本発明は、少なくとも基材層と粘着層とを含む積層フィルムであって、25℃で72時間静置後の粘着層の25℃での粘着力が0.02N/25mm未満であり、60~110℃のいずれかの温度で3秒間熱処理した後の粘着層の25℃での粘着力が0.02N/25mm以上である積層フィルムとである。

Description

積層フィルム、その製造方法および表面保護フィルム
 本発明は、生産性、強度、品位、ハンドリング性に優れ、かつ再剥離可能な適度な粘着性を加熱により有する、表面保護フィルムとして好適に用いることのできる積層フィルムに関する。
 被着体表面への粘着性を有し、かつ、使用後は被着体を汚染することなく剥離可能な粘着性フィルムは、包装用フィルムや表面保護フィルムや工程用フィルムとして用いられる。そして、各種機械製品、ディスプレイパネル用部材、合成樹脂製のパネル、電気機器等の基板および部品等、保護対象物の表面に貼り付けられ、加工、保管、輸送、出荷時などの保護フィルムとして広く使用されている。
 このような粘着性フィルムは、粘着層の摩擦係数が高いため滑り性が悪く、製膜時や使用時のハンドリング性が困難であったり、製品ロールにシワが入りやすい場合があったりした。ポリエチレンテレフタレートフィルムなどフィルムの表面に粘着剤を塗工したフィルムでは、製品ロールを巻き取る際、リリースフィルムを合紙として共巻きすることが一般的であり、コストアップの要因となる場合があった。
 これらの問題を解決する手段として、たとえば特許文献1~2には、粘着層の背面に離型層を設けた自己粘着ポリプロピレンフィルムについて記載されている。しかし、離型性を付与するために離型成分を添加するため、コストアップに繋がる場合や、分散性不良などにより欠点が発生する場合があった。
特開2009-299022号公報 特開2014-24940号公報
 本発明の課題は、生産性、強度、品位、ハンドリング性に優れ、かつ再剥離可能な適度な粘着性を生じる積層フィルムを提供することにある。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の積層フィルムは、少なくとも基材層と粘着層とを含む積層フィルムであって、25℃で72時間静置後の粘着層の25℃での粘着力が0.02N/25mm未満であり、60~110℃のいずれかの温度で3秒間熱処理した後の粘着層の25℃での粘着力が0.02N/25mm以上である。
 また本発明の積層フィルムの製造方法は、
(1)基材層用の材料および粘着層用の材料それぞれを溶融する工程、
(2)溶融されたそれぞれの材料を積層する工程、
を有する。
 また本発明における、表面保護された物品の製造方法は、前記の積層フィルムを60~110℃で加熱した後、60℃未満の温度で物品に貼り付ける工程を有する。
 また本発明における、物品の製造方法は、前記表面保護された物品の積層フィルムを60℃未満で剥離する工程を有する。
 本発明の積層フィルムは、生産性、強度、品位、ハンドリング性に優れ、かつ加熱により再剥離可能な適度な粘着性を生じる。このため表面保護フィルムとして好適に使用することができる。
 本発明の積層フィルムは、少なくとも基材層と粘着層とを含む積層フィルムであって、25℃で72時間静置後の粘着層の25℃での粘着力が0.02N/25mm未満であり、60~110℃のいずれかの温度で3秒間熱処理した後の粘着層の25℃での粘着力が0.02N/25mm以上である。
 25℃で72時間静置後の25℃での粘着力が0.02N/25mm未満であることにより以下の効果が得られる。フィルムの滑り性などのハンドリング性が向上する。製膜時や後加工時のシワの発生が抑制される。製品ロールの巻き姿が向上する。25℃で72時間静置後の25℃での粘着力は、より好ましくは0.01N/25mm未満、更に好ましくは0.005N/25mm未満である。また、60~110℃のいずれかの温度で3秒間熱処理した後の粘着層の25℃での粘着力が、25℃で72時間静置後の25℃での粘着力よりも高くなり、保護フィルムとして適度な粘着力が発現する。そのため粘着フィルムとして使用する際は、貼り合わせ前に予熱することにより粘着フィルムとして好適に使用することができる。また、60~110℃のいずれかの温度で3秒間熱処理した後の粘着層の25℃での粘着力は、0.02N/25mm以上である。より好ましくは、0.05N/25mm以上である。粘着力を上記範囲とするには、フィルムの原料組成を後述する範囲とし、また、製膜条件を後述する範囲とし、特にキャスト工程での条件を後述する範囲とすることが効果的である。上記粘着力が必要となる温度が60~110℃のいずれかの温度であるのは以下の理由による。高温で貼り付けるとフィルムが軟化して、フィルムが伸びたり破断したりする場合があるため、高温での粘着力を特定する必要がない。また、60℃未満の場合は、本発明の積層フィルムと被着体を貼り合わせて保管している際、温度管理されていない倉庫では夏場に環境温度が60℃付近まで上昇する場合があり、環境温度により粘着力が変化する場合がある。
 また、80℃で3秒間熱処理した後の25℃での粘着力が0.02~2.0N/25mmであることが好ましい。この80℃熱処理後の25℃での粘着力が0.02N/25mm未満であると、被着体と貼り合わした後、これらを搬送中などにフィルムが剥がれてしまう場合がある。2.0N/25mmを超えると、被着体から剥がす際にフィルムが伸びて破れたり、被着体に剥離痕が残ったりする場合がある。80℃で3秒間熱処理した後の25℃での粘着力は、より好ましくは0.02N/25mm以上、1.5N/25mm以下、更に好ましくは0.05N/25mm以上、1.0N/25mm以下である。粘着力を上記範囲とするには、フィルムの原料組成を後述する範囲とし、また、製膜条件を後述する範囲とし、特にキャスト工程での条件を後述する範囲とすることが効果的である。
 従来の保護フィルムは、常温で粘着力が高かったため、フィルムへの製膜時や後加工時のハンドリング性が低下する問題があった。本発明の積層フィルムでは、上述したとおり、予熱により一定の粘着力を発現し、更にフィルムを常温に戻しても一定時間粘着力が持続し、その後常温では粘着力をほとんど発現しない。そのため、例えば被着体と貼り合わせる際に、貼り合わせ用のニップロールの直前で、本発明の積層フィルムを金属加熱ロールなどを用いて予熱し、その後常温のニップロールで被着体と貼り合わせることにより、貼り合わせ時のみ粘着性を発現することが可能となる。これにより、従来の課題であった粘着性とハンドリング性の両立が可能となる。
 また、従来のフィルムとしてホットメルト接着フィルムのように、高温下で接着性を発現するフィルムがある。これらのフィルムは粘着力が持続せず、常温に戻すとすぐに粘着力がなくなるため、高温下で被着体と貼り合わせる必要があり、被着体が高温下に晒されるため、被着体のカールや変形に繋がる場合があった。
 更に本発明の積層フィルムは、予熱により一度粘着力を発現しても、25℃で72時間静置することにより、再び25℃での粘着力が0.02N/25mm未満となり粘着性をほとんど発現しなくなるため、例えば、被着体と貼り合わせたフィルムを使用する際、本発明の積層フィルムを剥離した後のハンドリング性も向上するため好ましい。
 本発明の積層フィルムは、長手方向のヤング率EMDが1GPa以上であることが好ましい。長手方向のヤング率EMDが低いと、表面保護フィルムとして用い被着体から剥離する際に剥離張力でフィルムが伸びて破れたり、被着体に剥離痕が残る場合がある。また、貼り合わせ時の搬送張力でフィルムが伸びてしまう場合がある。EMDはより好ましくは1.2GPa以上、更に好ましくは1.4GPa以上である。EMDは大きいほど好ましいが、実質的には3GPa程度が上限である。EMDの値を上記範囲とするためには、フィルムの原料組成を後述する範囲とし、また、製膜条件を後述する範囲とし、フィルムを高倍率で二軸延伸して積層フィルムを得ることが好ましい。
 本発明の積層フィルムは、幅方向のヤング率ETDが1GPa以上であることが好ましい。ETDが低いと、搬送時にフィルムにシワが入りやすくなったり、被着体であるフィルムと貼り合わせてロール状に巻き取り、保管した際にフィルムの寸法変化によりロールにシワなどが発生する場合がある。ETDはより好ましくは1.5GPa以上、更に好ましくは2.0GPa以上、最も好ましくは2.5GPa以上である。ETDは大きいほど好ましいが、実質的には7GPa程度が上限である。ETDの値を上記範囲とするためには、フィルムの原料組成を後述する範囲とし、また、製膜条件を後述する範囲とし、フィルムを高倍率で二軸延伸して積層フィルムを得ることが好ましい。
 なお、本発明においては、フィルムの製膜する方向に平行な方向を、製膜方向あるいは長手方向あるいはMD方向と称し、フィルム面内で製膜方向に直交する方向を幅方向あるいはTD方向と称する。
 本発明の積層フィルムは、幅方向の110℃熱処理後の熱収縮率が1.0%以下であることが好ましい。より好ましくは、0.8%以下、更に好ましくは0.5%以下、最も好ましくは0.3%以下である。幅方向の熱収縮率が大きすぎると、たとえば、他の素材と貼り合わせる前に本発明の積層フィルムを加熱した際などに、フィルムが変形して剥がれたり、シワが入る場合がある。また、被着体であるフィルムと貼り合わせてロール状に巻き取り、保管した際に環境温度が上がると、フィルムの寸法変化によりロールにシワなどが発生する場合がある。熱収縮率の下限は特に限定されないが、フィルムが膨張する場合もあり、実質的には-2.0%程度が下限である。熱収縮率を上記範囲とするには、フィルムの原料組成を後述する範囲とし、また、製膜条件を後述する範囲とし、特に二軸延伸後の熱固定、弛緩条件を後述する範囲とすることが効果的である。
 本発明の積層フィルムは、基材層表面と粘着層表面との間の静摩擦係数μsが2.0以下であることが好ましい。より好ましくは、1.5以下、更に好ましくは1.2以下、最も好ましくは0.8以下である。静摩擦係数μsが大きすぎると、たとえば、製膜時に搬送ロールでシワが入り、製膜性が低下したり、フィルムを巻き取った製品ロールにシワが入り品位が低下する場合がある。静摩擦係数μsは小さいほど好ましいが、実質的には0.1程度が下限である。静摩擦係数μsを上記範囲とするには、フィルムの原料組成を後述する範囲とすることが効果的である。
 本発明の積層フィルムの厚みは用途によって適宜調整されるものであり特に限定はされないが、5μm以上100μm以下であることが好ましい。厚みが小さすぎると、ハンドリングが困難になる場合があり、厚みが大きすぎると、樹脂量が増加して生産性が低下する場合がある。本発明の積層フィルムは、厚みを小さくしても、滑り性に優れるためハンドリング性を保つことができる。このような特徴を活かすためには、厚みは、5μm以上40μm以下であることがより好ましく、5μm以上30μm以下であることが更に好ましく、5μm以上25μm以下であることが最も好ましい。厚みは他の物性を悪化させない範囲内で、押出機のスクリュウ回転数、未延伸シートの幅、製膜速度、延伸倍率などにより調整可能である。
 次に、上述した特性を満たすための本発明の積層フィルムに用いると好ましい原料および、その原料を用いたフィルムの構成について説明する。
 本発明の積層フィルムは、未延伸フィルムであっても、少なくとも一軸方向に延伸されたフィルムであっても構わないが、フィルムの強度や生産性の観点から、二軸延伸して得られる二軸配向フィルムであることが好ましい。
 本発明の積層フィルムは、少なくとも基材層と粘着層とを含むフィルムであって、基材層はポリオレフィンを主成分とすることが好ましく、耐熱性や品位の観点からポリプロピレンを主成分とすることがより好ましい。ここで、本発明において「主成分」とは、特定の成分が全成分中に占める割合が50質量%以上であることを意味し、より好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上、最も好ましくは99質量%以上である。粘着層は、熱可塑性エラストマーと結晶性ポリプロピレンとを含有し、熱可塑性エラストマーと結晶性ポリプロピレンの合計質量に対する熱可塑性エラストマーの質量割合(%)が1~45%であることが好ましい。
 以下、本発明の基材層の材料として好ましく用いられるポリプロピレン(以下「ポリプロピレンA」という。)について説明する。
 ポリプロピレンAは、好ましくは冷キシレン可溶部(以下CXS)が4質量%以下でありかつメソペンタッド分率は0.95以上であるポリプロピレンであることが好ましい。これらを満たさないと製膜安定性に劣ったり、フィルムのヤング率が低下したりする場合がある。
 ここで冷キシレン可溶部(CXS)とはポリプロピレンを135℃のキシレンで完全溶解せしめた後、23℃で析出させたときに、キシレン中に溶解しているポリプロピレンのもとのポリプロピレンAに対する比率のことをいう。このようなポリプロピレンは、立体規則性が低い、分子量が低い等の理由で結晶化し難い成分に該当していると考えられる。このような成分が多く樹脂中に含まれていると、フィルムのヤング率に劣ることがある。従って、CXSは4質量%以下であることが好ましいが、更に好ましくは3質量%以下であり、特に好ましくは2質量%以下である。CXSは低いほど好ましいが、0.1質量%程度が下限である。このようなCXSを有するポリプロピレンとするには、樹脂を得る際の触媒活性を高める方法、得られた樹脂を溶媒あるいはプロピレンモノマー自身で洗浄する方法等の方法が使用できる。
 同様な観点からポリプロピレンAのメソペンタッド分率は0.95以上であることが好ましく、更に好ましくは0.97以上である。メソペンタッド分率はポリプロピレンの立体規則性を示す指標であり、核磁気共鳴法(NMR法)で測定できる。この数値が高いものほど結晶化度が高く、融点が高くなり、高温での使用に適するため好ましい。メソペンタッド分率の上限については特に規定するものではない。このように立体規則性の高いポリプロピレンを得るには、ポリプロピレンのパウダーをn-ヘプタン等の溶媒で洗浄する方法や、触媒および/または助触媒の選定、およびこれら組成の選定を適宜行う方法等が好ましく採用される。
 また、ポリプロピレンAとしては、より好ましくはメルトフローレート(MFR、JIS K7210(1999))が1~10g/10分(230℃、21.18N荷重)、特に好ましくは2~5g/10分(230℃、21.18N荷重)の範囲のものが、製膜性やフィルムの引張剛性の観点から好ましい。MFRを上記の値とするためには、平均分子量や分子量分布を制御する方法などが採用される。
 ポリプロピレンAとしては、プロピレンの単独重合体が通常使用できるが、本発明の効果を損なわない範囲で他の不飽和炭化水素による共重合成分などを含有してもよい。ポリプロピレンの単独重合体と、他の不飽和炭化水素などの共重合体とがブレンドされていてもよい。このような共重合成分やブレンド物を構成する単量体成分として例えばエチレン、プロピレン(共重合されたブレンド物の場合)、1-ブテン、1-ペンテン、3-メチルペンテン-1、3-メチルブテン-1、1-ヘキセン、4-メチルペンテン-1、5-エチルヘキセン-1、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、ビニルシクロヘキセン、スチレン、アリルベンゼン、シクロペンテン、ノルボルネン、5-メチル-2-ノルボルネンなどが挙げられる。共重合量またはブレンド量は、引張剛性の観点から、共重合量では1mol%未満とし、ブレンド量では10質量%未満とするのが好ましい。
 本発明の基材層には、本発明の効果を損なわない範囲において、酸化防止剤、熱安定剤、帯電防止剤や無機あるいは有機粒子からなる滑剤、さらにはブロッキング防止剤や充填剤、非相溶性ポリマーなどの各種添加剤を含有させてもよい。特に、ポリプロピレンAの熱履歴による酸化劣化を抑制する目的で、酸化防止剤が含まれていることが好ましい。また、滑り性向上の目的では、滑剤を添加することが好ましい。酸化防止剤含有量および滑剤含有量は、ポリプロピレンA、100質量部に対してそれぞれ2質量部以下とすることが好ましく、より好ましくはそれぞれ1質量部以下、更に好ましくはそれぞれ0.5質量部以下である。
 また、基材層には、後述する熱可塑性エラストマーを含んでいてもよい。ただし基材層における熱可塑性エラストマーの含有量は、粘着層における熱可塑性エラストマーの含有質量比率より少ないことが好ましい。より好ましくは、熱可塑性エラストマーとポリプロピレン原料Aの合計質量に対する熱可塑性エラストマーの質量割合(%)が0%以上3%未満であり、更に好ましくは0%以上1%未満である。基材層における熱可塑性エラストマーの含有量が多いと、積層フィルムのヤング率が低下したり、基材層の滑り性が低下したりして、ハンドリング性が悪化する場合がある。
 次に、本発明の積層フィルムの粘着層に好ましく用いられる原料について説明する。
 粘着層は、熱可塑性エラストマーと結晶性ポリプロピレン(以下「結晶性ポリプロピレンB」という。)とを含有し、熱可塑性エラストマーと結晶性ポリプロピレンの合計質量に対する熱可塑性エラストマーの割合が1~45質量%であることが好ましい。
 本発明において熱可塑性エラストマーとは、融点が100℃以下または融点を持たない熱可塑性エラストマーである。熱可塑性エラストマーとしては、上述した粘着力を発現する原料であれば、特に限定されず、スチレン系樹脂、オレフィン系樹脂、塩ビ系樹脂、ウレタン系樹脂、アミド系樹脂、アクリル系樹脂などを用いることができる。たとえばスチレン系樹脂としてはスチレン・エチレンブチレン・スチレン共重合体(SEBS)、スチレン・ブタジエン・スチレン共重合体(SBS)、スチレン・エチレンプロピレン・スチレン共重合体(SEPS)、水添スチレンブタジエンラバー(HSBR)、スチレン・エチレンブチレン・オレフィン結晶共重合体(SEBC)などを用いることができ、オレフィン系樹脂としては、非晶性ポリプロピレン、低結晶性ポリプロピレン、オレフィン結晶・エチレンブチレン・オレフィン結晶共重合体(CEBC)などを用いることができる。この中でも、少量の添加でも優れた粘着性を発現でき、粘着フィルム単体での搬送性などに優れることや、結晶性ポリプロピレンの割合を多くできることからフィッシュアイなどの品位に優れる観点から、熱可塑性エラストマーはスチレン系樹脂であることが好ましい。更に、スチレン系樹脂の中でも、スチレン1~40質量%とジエン系炭化水素99~60質量%とをモノマーとして合成されたランダム共重合体を水素添加した樹脂であることが好ましい。
 本発明の積層フィルムの粘着層に好ましく用いられる結晶性ポリプロピレンBについて説明する。結晶性ポリプロピレンBとしては、粘着層の粘着性を阻害しないことが重要である。たとえばチーグラーナッタ触媒によるホモポリプロピレンを用いると結晶性が高すぎて、二軸延伸後に粘着層の柔軟性が低下し、粘着性が十分発現しない場合がある。以上の観点から、結晶性ポリプロピレンBは、結晶性の低下や融点の低下の目的でエチレン成分やブテン、ヘキセン、オクテンなどのα-オレフィン成分を10質量%以下、より好ましくは7質量%以下、更に好ましくは5質量%以下、最も好ましくは2.5質量%以下の範囲で共重合したポリプロピレン樹脂が好ましい。同じ目的でメタロセン触媒を用いて重合したホモポリプロピレンまたは共重合ポリプロピレンを用いることも好ましい。共重合の方法としては、ランダム共重合、ブロック共重合のいずれを用いても構わないが、機械物性の低下を抑制しつつ、結晶性や融点を低下させることが可能なことから、ランダム共重合が好ましい。
 本発明における結晶性ポリプロピレンBの融点は120℃~150℃であることが好ましく、125~148℃がより好ましく、125~145℃がさらに好ましい。融点が低すぎると、結晶性が低すぎて、フィルムのヤング率が低下する場合がある。また縦延伸ロールなどに粘着し、製膜性が低下する場合がある。融点を下げるためにエチレンを多く共重合させると、フィッシュアイなどの欠点が生じやすくなる場合がある。融点が高すぎると、結晶性が高すぎて、二軸延伸後に粘着層の柔軟性が低下し、粘着性が発現しない場合がある。結晶性ポリプロピレンBとしては、住友化学社製ポリプロピレンFS3611やS131、サンアロマー社製ポリプロピレンPM940MやPB222A、プライムポリマー社製ポリプロピレンB221WAやB241などを用いることができる。
 本発明の積層フィルムの粘着層は、上述したように熱可塑性エラストマーと結晶性ポリプロピレンを含有することが好ましい。質量比としては前者を1~45質量部、後者99~55質量部を含有することが好ましい。なおこの段落での説明では、両者の和は100質量部である。熱可塑性エラストマーの含有比が1質量部未満であると、60~110℃で加熱しても粘着性を発現しない場合がある。熱可塑性エラストマーの含有比が45質量部を超えると、25℃で必要以上の粘着力が発現してしまい、ハンドリング性が低下する場合がある。熱可塑性エラストマーの含有量は、より好ましくは5~40質量部であり、更に好ましくは10~30質量部である(対応する好ましい結晶性ポリプロピレンBの含有量はそれぞれ95~60質量部、90~70質量部である)。結晶性ポリプロピレンBの含有比が99質量部を超えると60~110℃で加熱しても粘着性を発現しない場合がある。結晶性ポリプロピレンBの含有量が小さすぎると、フィルムのヤング率が低下したり、フィッシュアイなどの欠点が生じやすくなる場合がある。
 本発明の積層フィルムの粘着層は、上述した熱可塑性エラストマーと結晶性ポリプロピレンBの合計量が粘着層を構成する樹脂に対し50質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることが更に好ましく、99質量%以上であることが最も好ましい。熱可塑性エラストマーと結晶性ポリプロピレンの合計量が少なすぎると、60~110℃のいずれかの温度で3秒間加熱しても粘着性が発現しない場合がある。また熱可塑性エラストマーと結晶性ポリプロピレンBとの相溶性が低下して、フィッシュアイなどの欠点が発生し品位が低下する場合がある。
 本発明の積層フィルムの粘着層には、上述した熱可塑性エラストマーと結晶性ポリプロピレンBの他に、本発明の効果を損なわない範囲において、酸化防止剤、熱安定剤、帯電防止剤や無機または有機の粒子からなる滑剤、さらにはブロッキング防止剤や充填剤、非相溶性ポリマーなどの各種の添加剤を含有させてもよい。特に、ポリプロピレンAおよび結晶性ポリプロピレンBの熱履歴による酸化劣化を抑制する目的で、酸化防止剤を添加することが好ましい。酸化防止剤含有量は、ポリプロピレンAおよび結晶性ポリプロピレンBの合計量100質量部に対して0.01~2質量部とすることが好ましく、より好ましくは0.01~1質量部、更に好ましくは0.01~0.5質量部である。
 本発明の積層フィルムは、少なくとも基材層と粘着層を含むフィルムであって、上記ポリプロピレンAを主成分とする基材層の少なくとも片面に、上記熱可塑性エラストマーと結晶性ポリプロピレンBを含有する粘着層が積層された積層構成であることが好ましい。このとき、積層フィルム全体の厚みに対する粘着層厚みの割合(%)は、5~50%であることが好ましく、より好ましくは7~45%、更に好ましくは10~40%である。粘着層の厚みの割合が多すぎると、相対的に基材層の厚みが減ることにより、積層フィルムの強度が低下する。表面保護フィルムとして用いたとき、被着体との粘着性が高い場合に、貼り付けたフィルムが剥離張力によって伸びて破れる場合がある。粘着層厚みの割合(%)が5%未満であると、必要な粘着性が発現しない場合がある。積層厚み比を上記範囲内とするためには、基材層および粘着層に使用するそれぞれの押出機のスクリュウ回転数により調整可能である。ただし、基材層の両面に粘着層を積層する場合は、粘着層の合計厚みが上記厚み割合になることが好ましい。
また、本発明の積層フィルムは、基材層用の材料と粘着層用の材料を共押出により形成されることが製造コストの観点から好ましい。更に、二軸延伸された二軸配向フィルムであることが好ましい。二軸配向フィルムであることにより、製造コストやフィルム強度やハンドリング性の観点で優れるだけでなく、本発明の効果である、予熱により一定の粘着力を発現する機能を効果的に発現することができる。二軸配向フィルムで該機能を発現する理由は明確ではないが、以下のように考えられる。フィルムが二軸延伸されることにより、粘着層のポリプロピレンポリマーは配向し、分子運動性が低下するため常温では粘着力が低下する。ここで、フィルムを予熱することにより、ポリプロピレンポリマーの非晶部分の一部の分子運動性が向上し、粘着力を発現するものと考えられる。また、一度予熱により向上した分子運動性は、常温下でもしばらく持続するため、フィルムを常温に戻しても一定時間粘着力が持続し、更にその後長時間常温で静置すると粘着力をほとんど発現しなくなるものと考えられる。
 次に本発明の積層フィルムの製造方法を説明するが、必ずしもこれに限定されるものではない。
 まず、基材層用の材料を単軸押出機に供給し、200~260℃にて、溶融押出しする。好ましくはその後、フィルターにて異物や変性したポリマーを除去する。一方、粘着層用の材料を別の単軸押出機に供給し、200~260℃にて溶融押出を行う。そして、好ましくはフィルターにて異物や変性ポリマーなどを除去する。それぞれの溶融押出機から押出された原料をマルチマニホールド型の基材層/粘着層層の複合Tダイに供給する。そしてダイにて1/1~19/1(基材層/粘着層)の積層厚み比になるように積層し、キャストドラム上に吐出し、2層構成を有するシートを得る。この際、キャストドラムは表面温度が35~90℃であることが粘着層の加熱後の粘着性発現の観点から好ましく、40~80℃であることがより好ましい。キャスティングドラムへの密着方法としては静電印加法、水の表面張力を利用した密着方法、エアーナイフ法、プレスロール法、水中キャスト法などのうちいずれの手法を用いてもよいが、平面性の観点からエアーナイフ法が好ましい。エアーナイフのエアー温度は、25~100℃、好ましくは30~80℃で、吹き出しエアー速度は130~150m/sが好ましく、幅方向均一性を向上させるために2重管構造となっていることが好ましい。また、フィルムの振動を生じさせないために製膜下流側にエアーが流れるようにエアーナイフの位置を適宜調整することが好ましい。
 得られた未延伸シートは、空気中で放冷された後、縦延伸工程に導入される。縦延伸工程ではまず複数の100℃以上150℃未満に保たれた金属ロールに未延伸シートを接触させて延伸温度まで予熱され、長手方向に3~8倍に延伸した後、室温まで冷却する。延伸温度が低すぎると、フィルムが破断したり、得られる積層フィルムの粘着層の結晶性が高くなりすぎて、加熱後に、必要な粘着性を発現しない場合がある。延伸温度が高すぎると、粘着層面が加熱された金属ロールに接触した際ロールに粘着し、フィルムが破断する場合がある。また延伸倍率が3倍未満であると、フィルムの配向が弱くなり、ヤング率が低下する場合がある。8倍を超えるとフィルムが破断したり、得られる積層フィルムの粘着層の結晶性が高くなりすぎて、加熱後に、必要な粘着性を発現しない場合がある。
 次いで縦一軸延伸フィルムをテンターに導いてフィルムの端部をクリップで把持し横延伸を120~165℃の温度で幅方向に7~13倍に延伸する。延伸温度が低いと、フィルムが破断する場合があり、延伸温度が高すぎると、フィルムテンター内で溶融したり、厚みムラが大きくなる場合がある。また、倍率が高いとフィルムが破断する場合があり、倍率が低いとフィルムの配向が弱くヤング率が低下する場合がある。
 続く熱処理および弛緩処理工程ではクリップで幅方向を緊張把持したまま幅方向に2~20%の弛緩率で弛緩を与えつつ、100℃以上165℃度未満の温度で熱固定し、続いて80~140℃での冷却工程を経てテンターの外側へ導き、フィルム端部のクリップ解放し、ワインダ工程にてフィルムエッジ部をスリットし、フィルム製品ロールを巻き取る。ワインダ工程でのシワ発生を抑制するために、ワインダ工程の1本目のロールは0~30℃に冷却することが好ましい。
 以上のようにして得られた本発明の積層フィルムは、包装用フィルム、表面保護フィルム、工程フィルム、衛生用品、農業用品、建築用品、医療用品など様々な用途で用いることができるが、特に加熱後の粘着性に優れることから、表面保護フィルム、工程フィルムとして好ましく用いることができる。
 本発明の積層フィルムは、たとえば以下のように使用することができる。本発明の積層フィルムを巻き出し、60~110℃の温度で0.1~5秒程度予熱する。このときの予熱(加熱)の方法は、金属加熱ロール、熱風オーブン、赤外線ヒータなどを用いることができるが、予熱効率が良いことや温度ムラが小さいことから金属加熱ロールを用いることが好ましい。金属加熱ロールを用いる場合、積層フィルムと金属加熱ロールが接する面は、特に限定されず基材層側でも粘着層側でも使用可能である。その後、積層フィルムと被着体となる物品とをニップロールで貼り付けて本発明の積層フィルムによって表面保護された物品を引き取る。貼り付ける際の温度は60℃未満が好ましく、より好ましくは50℃以下、更に好ましくは40℃以下である。貼り合わせる際のニップロールは特に限定はなく、ゴムロールと金属ロールのニップロール、ゴムロール同士のニップロール、金属ロール同士のニップロールなどを使用することができる。さらに、表面保護の必要がなくなった状況で、例えば、60℃未満、好ましくは50℃以下、好ましくは30℃以下の環境で、積層フィルムを物品から剥離する。被着体となる物品としては、製品の部材であっても製品であってもよく、各種機械製品、ディスプレイパネル用部材、合成樹脂製のパネル、さらには電気機器等の基板や部品等が挙げられる。特に偏光板部材に好適に用いることができる。
 以下、実施例により本発明を詳細に説明する。なお、特性は以下の方法により測定、評価を行った。
 (1)フィルム厚み
 マイクロ厚み計(アンリツ社製)を用いて5点測定し、平均値を求めた。
 (2)長手方向および幅方向のヤング率(EMD、ETD
 積層フィルムを試験方向長さ150mm×幅10mmの矩形に切り出しサンプルとした。引張試験機(オリエンテック製“テンシロン”(登録商標)AMF/RTA-100)を用いて、JIS-K7127(1999)に規定された方法に準じて、25℃、65%RH雰囲気で5回測定を行い、平均値を求めた。ただし、初期チャック間距離50mmとし、引張速度を300mm/分として、試験を開始してから荷重が1Nを通過した点を伸びの原点とした。
 (3)熱収縮率
 フィルムの幅方向に幅10mm、長さ200mm(測定方向)の試料を5本切り出し、両端から25mmの位置に標線として印しを付けて、万能投影機で標線間の距離を測定し試長(l)とする。次に、試験片を紙に挟み込み荷重ゼロの状態で110℃に保温されたオーブン内で、15分間加熱後に取り出して、室温で冷却後、寸法(l)を万能投影機で測定して下記式にて求め、5本の平均値を熱収縮率とした。
熱収縮率={(l-l)/l}×100(%)   。
 (4)25℃で72時間静置後の25℃での粘着力
 粘着力の測定はJIS Z 0237(2009)に規定の方法に準拠して行った。ただしSUS304番の代わりに鏡面状のアクリル樹脂板(三菱レイヨン社製“アクリライト”(登録商標。以下同じ。)L001、3mm板)を用いた。実施例および比較例の積層フィルムを25℃、65%RHの雰囲気下に72時間静置後、それぞれを幅25mm、全長200mmの短冊状に切り取り、粘着層側を前記のアクリル樹脂板に貼り合わせて、質量2kg、幅45mmのゴムローラーを用いて短冊状のサンプル部分を押圧し均一に密着した。その後、密着した状態で25℃、65%RHの雰囲気下に24時間静置後、アクリル樹脂板を固定して積層フィルムの一端を300mm/minの一定速度により180°剥離するときの強度(N/25mm)を測定し粘着力とした。なお、粘着力が測定下限(0.005N/25mm)未満だった時は、表1には0.005未満と記載した。
 (5)熱処理後の25℃での粘着力
 粘着力の測定はJIS Z 0237(2009)に規定の方法に準拠して行った。ただしSUS304番の代わりに鏡面状のアクリル樹脂板(三菱レイヨン社製“アクリライト”L001、3mm板)を用いた。実施例および比較例の積層フィルムを25℃、65%RHの雰囲気下に72時間静置後、それぞれを幅25mm、全長200mmの短冊状に切り取り、粘着層側を80℃の金属ロールに3秒間接触させた。その後、金属ロールからフィルムを離し、積層フィルムが25℃になってから1分後に、粘着層側を前記のアクリル樹脂板に貼り合わせて、質量2kgのゴムローラーを用いて押圧し均一に密着した。その後、密着した状態で25℃、65%RHの雰囲気下に24時間静置後、アクリル樹脂板を固定して積層フィルムの一端を300mm/minの一定速度により180°剥離するときの強度(N/25mm)を測定し粘着力とした。なお、粘着力が測定下限(0.005N/25mm)未満だった時は、表1には0.005未満と記載した。
 なお、上記においては80℃熱処理の例を示したが、60~110℃のいずれかの温度で熱処理する場合も、上記した金属ロールの温度を適宜調整して3秒間接触させて測定すればよい。
 (6)摩擦係数μs
 東洋テスター工業製摩擦測定器を用い、ASTM-D1894(1999年)に準じて、1枚のフィルムの基材層と別の1枚のフィルムの粘着層とが接触するように重ねてMD方向に摩擦させた時の初期の立ち上がり抵抗値を測定し、最大値を摩擦係数μsとした。ただし、初期の立ち上がりが大きくて測定上限値(5.0)を越えた場合は測定不能とした。サンプルは、幅80mm、長さ200mmの長方形とし、5セット(10枚)切り出し、25℃で72時間静置後に、セットあたり1回、合計5回測定を行い、平均値を求めた。
 (実施例1)
 まず、ポリプロピレンAとして、結晶性PP(a)(プライムポリマー(株)製、TF850H、MFR:2.9g/10分)を99.3質量部、表面をシランカップリング剤で処理したシリカ粒子(電気化学工業社製、SFP-30MHE、平均粒径0.3μm)を0.5質量部、さらに酸化防止剤であるチバ・スペシャリティ・ケミカルズ製“IRGANOX”(登録商標)1010、IRGAFOS168を各々0.1質量部ずつがこの比率で混合されるように計量ホッパーから二軸押出機に原料供給し、260℃で溶融混練を行い、ストランド状にダイから吐出して、25℃の水槽にて冷却固化し、チップ状にカットしてポリプロピレン原料A1を得た。
 基材層用の原料として上記ポリプロピレン原料A1を基材層用の単軸の溶融押出機に供給した。一方、粘着層用の熱可塑性エラストマーとして水添スチレン系エラストマー(JSR(株)製、“ダイナロン”(登録商標。以下同じ。)D-1320P)を30質量部および結晶性ポリプロピレンBとして結晶性PP(b)(住友化学(株)製、S131、融点132℃、MFR:1.5g/10分)70質量部とをドライブレンドした。得られた混合物を粘着層用の単軸の溶融押出機に供給した。2機の溶融押出機それぞれ240℃で溶融、および押出を行い、60μmカットの焼結フィルターで異物を除去した。そして溶融・押出された2種の原料をフィードブロック型のA/B複合Tダイにて11/4の厚み比で積層しシート化した。この溶融シートを80℃に表面温度を制御したキャストドラム上で、エアーナイフにより密着させ冷却固化し未延伸シートを得た。ついで、複数のセラミックロールを用いて125℃で予熱を行い、フィルムの長手方向に125℃で4.6倍延伸を行った。次にテンター式延伸機に、フィルムの両側端部をクリップで把持させて導入し、170℃で3秒間予熱後、165℃で8.0倍に延伸した。続く熱処理工程で、幅方向に10%の弛緩を与えながら165℃で熱処理を行なった。その後130℃で冷却工程を経て、フィルムをテンターの外側へ導き、フィルム端部のクリップを解放し、フィルムをコアに巻き取り、厚み30μmの積層フィルムを得た。フィルムをコアに巻き取る際、シワなどなく品位の良いフィルムロールを得ることができた。積層フィルムの物性および評価結果を表1に示す。
 (実施例2)
 実施例1において、粘着層用の樹脂として、水添スチレン系エラストマー(JSR(株)製、“ダイナロン”D-1320P)を20質量部と、結晶性PP(b)(住友化学(株)製、S131、融点132℃、MFR:1.5g/10分)80質量部を使用し、それ以外は実施例1と同様の方法で積層フィルムを得た。フィルムをコアに巻き取る際、シワなどなく品位の良いフィルムロールを得ることができた。積層フィルムの物性および評価結果を表1に示す。
 (比較例1)
 実施例1において、粘着層用の樹脂として、水添スチレン系エラストマー(JSR(株)製、“ダイナロン”D-1320P)を50質量部と、結晶性PP(b)(住友化学(株)製、S131、融点132℃、MFR:1.5g/10分)50質量部を使用し、それ以外は実施例1と同様の方法で積層フィルムを得た。粘着成分の量が多いため、摩擦係数が大きく測定不能であり、ハンドリング困難なフィルムであった。また、フィルムをコアに巻き取る際、シワが発生し、品位の良いフィルムロールを得ることができなかった。積層フィルムの物性および評価結果を表1に示す。
 (比較例2)
 実施例1において、粘着層用の樹脂として、水添スチレン系エラストマー(JSR(株)製、ダイナロンD-1320P)を使用せず、結晶性PP(b)(住友化学(株)製、S131、融点132℃、MFR:1.5g/10分)100質量部のみを使用し、それ以外は実施例1と同様の方法で積層フィルムを得た。積層フィルムの物性および評価結果を表1に示す。また、金属ロールを60℃および110℃として熱処理後の25℃での粘着力も測定したが、粘着力はいずれも0.005N/25mm未満であり、必要な粘着力を発現しなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001

Claims (13)

  1. 少なくとも基材層と粘着層とを含む積層フィルムであって、25℃で72時間静置後の粘着層の25℃での粘着力が0.02N/25mm未満であり、60~110℃のいずれかの温度で3秒間熱処理した後の粘着層の25℃での粘着力が0.02N/25mm以上である積層フィルム。
  2. 80℃で3秒間熱処理した後の25℃での粘着層の粘着力が0.02~2.0N/25mmである、請求項1に記載の積層フィルム。
  3. 基材層が、ポリプロピレンを含む請求項1または2に記載の積層フィルム
  4. 長手方向のヤング率EMDが1GPa以上である、請求項1~3のいずれかに記載の積層フィルム。
  5. 幅方向のヤング率ETDが1GPa以上である、請求項1~4のいずれかに記載の積層フィルム。
  6. 幅方向の110℃熱処理後の熱収縮率が1.0%以下である、請求項1~5のいずれかに記載の積層フィルム。
  7. 基材層表面と粘着層表面との間の静摩擦係数μsが2.0以下である、請求項1~6のいずれかに記載の積層フィルム。
  8. 請求項1~7のいずれかの積層フィルムを用いた表面保護用フィルム。
  9. (1)基材層用の材料および粘着層用の材料それぞれを溶融する工程、
    (2)溶融されたそれぞれの材料を積層する工程、
    を有する請求項1~7いずれかの積層フィルムの製造方法。
  10. 前記(2)の工程の後、延伸する工程を有する請求項9記載の積層フィルムの製造方法。
  11. 延伸する工程が二軸延伸である請求項10記載の積層フィルムの製造方法。
  12. 請求項1~7いずれかの積層フィルムを60~110℃で加熱した後、60℃未満の温度で部材または製品に貼り付ける工程を有する表面保護された物品の製造方法。
  13. 請求項12の表面保護された物品の積層フィルムを60℃未満で剥離する工程を有する物品の製造方法。
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