JP5297246B2 - 表面保護フィルム - Google Patents

Description

本発明は、光学製品や建築材料、自動車部品等に使用される、表面を保護することを目的とした表面保護フィルム（シート）に関し、特に製品ロールからの繰り出し性を向上させるための改良技術に関する。

表面保護フィルムは、主として建築部材、光学用途用のアクリル樹脂などの樹脂製品、アルミなどの金属製品、ガラス製品等の被着体に貼付され、これらの輸送、保管や加工時の傷付きまたは異物混入を防ぐために、表面の保護を目的として貼り合せられるフィルムである。
代表的な表面保護フィルムは、一般的には粘着性の無い基材層と、前記被着体と接着させるための粘着層で構成されている。基材層は通常、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタラートなどのポリエステル樹脂等で形成される。

これらの表面保護フィルムは、前述の基材層の片面に粘着層が積層され形成されるが、塗工による粘着層の積層、Ｔ−ダイを用いて共押出により粘着層を積層する方法などがある。これらの方法により形成された表面保護フィルムは、いったん巻回されてロール状の製品となる。ユーザーは製品ロールを購入し、使用時に製品ローラからフィルムを繰り出し、粘着層を被着体の表面に貼着させてフィルムを用いる。したがって粘着層には、表面保護フィルムを均一に被着体の表面に貼着させるため、良好な粘着性を有することが求められる。

一方、ロール状の製品になると、ロール内部で基材層と粘着層が接した状態となるので、粘着力の高い表面保護フィルムでは、基材層−粘着層での接着力が強くなってしまい、ロール状の製品から繰り出すことが困難であるため、粘着層に離型フィルムを貼り合せた状態でロール状とし、被着体への貼り付けの際に離型フィルムを剥がして使用している。このような構成では、大量の廃棄物が発生してしまうため、離型フィルムがなくても容易にロールから繰り出すことの出来る表面保護フィルムが求められている。「繰り出し性」とは、製品ロールからフィルムを繰り出すために要するテンション（巻き戻し力、剥離抵抗力とも称する。以下、剥離抵抗力と称す。）の大きさを指し、この力が小さいほど繰り出し性に優れていると評価される。

特開２００４−２６２４号公報 特開２００８−２１４４９２号公報

粘着力が高い表面保護フィルムを製品ロールから繰り出す際、巻き戻し力が重いことがあり、この場合、高いテンションをかけてフィルムを繰り出す必要がある。高いテンションで繰り出された表面保護フィルムを被着体に貼り合せると皺が混入したり、残存応力が発生しうる。このため、当該フィルムを被着体に貼付した後に、フィルムの端部が被着体から浮いて剥離するおそれがある。また、被着体の剛性が小さい場合は、被着体がカールしてしまうおそれがある。

このように、表面保護フィルムにおいては、未だ解決すべき課題がある。
本発明は以上の課題に鑑みてなされたものであって、従来に比べてロールからの繰り出し性を向上させることにより、優れたハンドリング性が期待できる表面保護フィルムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、基材の一方の面に粘着層、他方の面に良好な剥離性を有する表面層をそれぞれ積層してなる表面保護フィルムであって、表面層が、ポリブテン系樹脂を５５〜９５重量％、エチレン−プロピレン共重合体を５〜４５重量％含む樹脂組成物で構成され、中間層が、ポリプロピレン系樹脂で構成され、粘着層が、オレフィン系熱可塑性エラストマーを２０〜３０重量％、スチレン系熱可塑性エラストマーを６０〜７８重量％、ポリプロピレン系樹脂を２〜１０重量％含む樹脂組成物で構成されたフィルムとした。

ここで前記表面層において、さらにエチレン又はプロピレン成分が０〜１０重量％含まれている構成が好適である。
また、前記中間層には、核剤が含まれている構成が好適である。

上記した組成からなる本発明の表面保護フィルムは、従来のフィルムに比べて剥離抵抗力が小さい。このため、低い張力で製品ロールからフィルムを繰り出すことができ、当該フィルムを貼着する際に皺や剥離を効果的に防止することが可能である。

実施の形態の表面保護フィルムの構成を示す模式的な断面図である。

以下に本発明の実施の形態を説明するが、当然ながら本発明はこれらの実施形式に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更して実施することができる。
＜実施の形態＞
図１は、本実施の形態における表面保護フィルム１の積層構造を示す断面図である。

表面保護フィルム１（以下、単に「フィルム１」と称する。）は、中間層２０の一方の主面に粘着層１０を積層し、他方の主面に表面層３０を積層することで、上から表面層３０／中間層２０／粘着層１０の順に積層されて構成されている。
このフィルム１の総厚みは３０〜８０μｍに設定することができる。このうち表面層３０、中間層２０、粘着層１０の各層の厚み比率は、同順に、３〜１０μｍ、２０〜５０μｍ、７〜２０μｍであることが好ましい。具体例としては、表面保護フィルムの総厚みを５０μｍとすると、各層の厚みは、上記と同順に、５〜１０μｍ、３５〜２５μｍ、１０〜１５μｍにそれぞれ設定することができる。

以下、これらの各層について順次、具体的に説明する。
（表面層３０について）
表面層３０は、ポリブテン系樹脂５５〜９５重量％とエチレン−プロピレン共重合体５〜４５重量％を含む樹脂組成物で構成されている。
このポリブテン系樹脂は、１−ブテンの単独重合体、又は１−ブテンと少量のエチレン若しくはプロピレンとの共重合体が挙げられる。共重合成分としてのエチレン又はプロピレンの添加量は０〜１０重量％（すなわち１０重量％以下）である。ポリブテン系樹脂の融点は５０〜１５０℃、好ましくは６０〜１４０℃、より好ましくは７０〜１３０℃である。融点がこのような範囲にあることで、耐熱性を保持することができるため好ましい。また、ポリブテン系樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲ：ＪＩＳ Ｋ７２１０、温度：２３０℃、荷重：２１．１８Ｎ）は０．５〜５（ｇ／１０分）のものが好適である。

一方、上記エチレン−プロピレン共重合体は、エチレン成分とプロピレン成分からなる共重合体であって、ランダム共重合体であってもブロック共重合体であってもよい。エチレンとプロピレンの共重合比率は、エチレン５〜９５重量％、プロピレン５〜９５重量％であることが好ましい。エチレン−プロピレン共重合体のメルトフローレート（ＭＦＲ：ＪＩＳ Ｋ７２１０、温度：２３０℃、荷重：２１．１８Ｎ）は、０．５〜２０ｇ／１０分が好ましく、０．５〜９ｇ／１０分がさらに好ましい。

表面層３０は、ポリブテン系樹脂とエチレン−プロピレン共重合体をそれぞれ５５〜９５重量％、５〜４５重量％の比率で含む樹脂組成物で構成することが好ましい。エチレン−プロピレン共重合体が５重量％未満では、剥離抵抗力が大きくなるため好ましくない、また４５重量％を越えると製膜性、耐熱性が低下してしまうため好ましくない。
また表面層３０には、本発明の表面保護フィルムとしての特性を損わない範囲で、帯電防止剤、離型剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤等の光安定剤、メヤニ防止剤、顔料などの各種添加剤などを適宜添加する事も可能である。

表面層３０の厚みは特に制限はされないが、一例として３．０μｍ以上に設定することが好ましい。表面層の厚みが３．０μｍ未満の場合、製造の際安定した製膜ができず好ましくない。
（中間層２０について）
中間層２０は、ポリプロピレン系樹脂で構成されており、本発明の表面保護フィルムに剛性（腰）を付与するために用いられる。特に、高結晶性のプロピレン単独重合体（以下、ホモＰＰと称す。）を用いることでフィルムの剛性が増し、良好なハンドリング性を付与させることができ、好適である。

上記ホモＰＰとしては、アイソタクチックインデックス（以下、ＩＩ値と称す。）９５％以上が好ましく、９８％以上がさらに好ましい。また、該ホモＰＰに核剤（結晶化核剤）を添加する事で、より高い剛性が得ることができるため好ましい。
ホモＰＰのＭＦＲ（ＪＩＳ Ｋ７２１０、温度：２３０℃、荷重：２１．１８Ｎ）は、０．５〜２０ｇ／１０分であることが好ましく、１．０〜１５ｇ／１０分であることがより好ましい。ホモＰＰのＭＦＲが前記範囲にあることで、押出成形に適しているため好ましい。

結晶化核剤としては、特に限定されず、各種無機化合物、各種カルボン酸またはその金属塩、ジベンジリデンソルビトール系化合物、アリールフォスフェート系化合物、環状多価金属アリールフォスフェート系化合物と脂肪族モノカルボン酸アルカリ金属塩または塩基性アルミニウム・リチウム・ヒドロキシ・カーボネート・ハイドレートとの混合物、各種高分子化合物等のα晶核剤等が挙げられる。これらの結晶化核剤は単独の材料でも使用でき、また２種以上の材料を併用することもできる。

（粘着層１０について）
粘着層１０は、フィルム１を各種光学部材や建材等の被着体の表面に貼付するために配される。厚みは１０〜１５μｍ程度であり、スチレン系熱可塑性エラストマーとエチレン−α−オレフィン共重合体、ポリプロピレンとをブレンドして構成されている。これらの組成の配合比を変化させることで、粘着力を制御することができる。

具体的に粘着層１０は、オレフィン系熱可塑性エラストマー２０〜３０重量％、スチレン系熱可塑性エラストマー６０〜７８重量％及びポリプロピレン系樹脂２〜１０重量％を含む樹脂組成物で構成されている。このうち上記オレフィン系熱可塑性エラストマーは、例えば、炭素数２〜２０のα−オレフィン重合体または共重合体である。具体的には、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−１−ブテン共重合体、プロピレン−１−ブテン共重合体、またはプロピレン−エチレン−１−ブテン共重合体を挙げることができる。

また、上記スチレン系熱可塑性エラストマーは、ポリスチレン相をハードセグメントとするものである。具体的にはスチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソブチレン共重合体またはこれらの水素添加物である。
上記ポリプロピレン系樹脂は、中間層で用いたポリプロピレン系樹脂と同一であっても異なっていてもよい。異なっている場合の例としては、少量のエチレンを共重合成分とするプロピレン−エチレン共重合体を挙げることができ、ランダム共重合体であってもブロック共重合体であってもよい。エチレンの共重合比率は、０．５〜９重量％であることが好ましい。

粘着層１０には被着体表面にフィルム１を貼付したのち、不要な浮き・剥離等の弊害がない事が望まれる。一方で、フィルム１を剥離除去する際には、被着体表面に貼り付け跡を残さないことが望まれる。また、粘着性が強すぎると、製品ロールからの繰り出し時にフィルム１に不要な残留応力を与えるおそれもある。
従って、粘着層１０の粘着力はこれらの点を考慮して調節すべきである。被着体の表面が粗面である場合（表面にＡＲ処理やＡＧ処理がされている場合等）には、粘着力を高めに設定しないと、貼り合せ後に表面保護フィルムが被着体から簡単に剥れてしまう。一方、平滑性のある被着体の表面に対しては、粘着力を低めに設定する必要がある。

なお、粘着層１０には粘着性や被着体への汚染性を損わない程度で、必要に応じて公知の軟化剤、紫外線吸収剤、光安定剤、顔料、充填剤等の添加剤を加えることもできる。
以上の構成を持つフィルム１は、特に表面層３０の組成を工夫したことにより、従来のフィルムに比べて剥離抵抗力が小さい。このため、低い張力で製品ロールからフィルムを繰り出すことができる良好な繰り出し性を有する。従って、フィルム１を用いれば、これを貼着する際に皺や剥離を効果的に防止することが可能となっている。

（表面保護フィルムの製造方法）
表面層３０／中間層２０／粘着層１０の積層構造からなる表面保護フィルム１は、各層を構成する上記の樹脂組成物を多層共押出成形して製造することができる。
すなわち、上記した表面層用樹脂組成物、中間層用樹脂組成物及び粘着層用樹脂組成物をドライブレンドし、それぞれこの順で各スクリュー式押出機に供給する。そして、バレル温度１８０〜２５５℃で多層Ｔダイからフィルム状に押出し、これを２０〜４０℃の冷却ロ−ルに通しながら冷却して実質的に無延伸で引き取る。或いは、各層用樹脂を一旦ペレットとして取得した後、上記の様に押出成形してもよい。

この「実質的に無延伸」とは、無延伸、或いは、表面保護フィルムに悪影響を与えない程度の僅少の延伸を含むものである。通常、フィルム引き取りの際に、たるみの生じない程度の引っ張りであればよい。
＜性能評価実験＞
本発明の効果を確認するため、実施例及び比較例の表面保護フィルムを作製し、所定の剥離試験を実施した。

実施例及び比較例は表１に示すように実施例１〜６、比較例１、２の計８種類を用意した。

表１中に示す各層の材料は次の通りとした。
（表面層の材料）
「ポリブテン−１」として、エチレン０．５重量％を含有するのポリブテン共重合体（ＭＦＲ：０．９（ｇ／１０分）、Ｔｍ：１１４℃、密度：０．９０６）を用いた。

「ポリブテン−２」として、１−ブテン単独重合体（ＭＦＲ：１．８（ｇ／１０分）、密度０．９１５）を用いた。
「エチレン−プロピレン共重合体」として、エチレン８０重量％、プロピレン２０重量％の共重合体（ＭＦＲ：８．１（ｇ／１０分）、Ｔｍ：３７℃、密度：０．８７）を用いた。
（中間層の材料）
「ポリプロピレン−１」として、プロピレン単独重合体（ＩＩ値：９９％、ＭＦＲ：２．１（ｇ／１０分）、Ｔｍ：１６７℃）を用いた。
（粘着層の材料）
「オレフィン系熱可塑性エラストマー」として、プロピレン−エチレン−１−ブテン共重合体（ＭＦＲ：７（ｇ／１０分））を用いた。

スチレン系熱可塑性エラストマーとして、スチレン−イソブチレン共重合体（ＭＦＲ：６（ｇ／１０分））を用いた。
「ポリプロピレン−２」として、ホモポリプロピレン（ＭＦＲ：２．３（ｇ／１０分）、Ｔｍ：１６０℃）を用いた。
実施例１の作製は、まずポリブテン−１を６０重量％、エチレン−プロピレン共重合体を４０重量％の比率でドライブレンドし、これを表面層用樹脂組成物とした。一方、ポリプロピレン−１を１００重量％用い、中間層用樹脂組成物とした。また、オレフィン系熱可塑性エラストマーを２０重量％、スチレン系熱可塑性エラストマーを７０重量％、ポリプロピレン−２を１０重量％の比率でドライブレンドし、粘着層用樹脂組成物とした。

上記調整した表面層用樹脂、中間層用樹脂及び粘着層用樹脂の各組成物を、同順に、バレル温度１８０〜２６０℃に調整した各押出機に供給した。そして、２３０℃に加熱したＴダイスから押出し、設定温度２０℃の引き取りロールにて冷却固化して、無延伸の状態で巻き取り、これを実施例１の表面保護フィルムとした。このとき得られた表面保護フィルム（実施例１）の厚みは、表面層５μｍ、中間層３５μｍ、粘着層１０μｍで総厚み５０μｍであった。

実施例２〜６、比較例１、２については、それぞれ表１に示す配合比率で材料を調整したことを除き、上記実施例１とほぼ同様にして表面保護フィルムを得た。
得られた実施例１〜６及び比較例１、２の評価法は以下の通りとした。
［サンプル貼り合せ］
サンプルロールから幅５０ｍｍ長さ２００ｍｍにサンプルを２枚切り出し、２３℃の雰囲気下で表面層と粘着層が重なるように貼り合せた。その後、圧着ローラーにて圧力３．０ＭＰａ、５．０ｍ／ｍｉｎ．の速度で圧着し、測定用サンプルを得た。
［剥離抵抗力測定］
測定用サンプルを常温（２５℃）下で２４ｈ静置した。その後、剥離試験機を用いて、剥離速度：１．０ｍ／ｍｉｎ．の設定条件で、表面層−粘着層間の剥離抵抗力を測定した。

このとき、剥離抵抗力が４Ｎ／２５ｍｍ以下の値を示したものを良好として評価した。その評価結果を表２に示す。

表２に示されるように、実施例１〜６は、いずれも比較例１、２に比べて良好な性能を呈することが分かった。これにより、従来技術に対する本発明の優位性が確認された。

表面保護フィルムは、主として建築部材、光学用途用のアクリル樹脂などの樹脂製品、アルミなどの金属製品、ガラス製品等の被着体に貼付され、これらの輸送、保管や加工時の傷付きまたは異物混入を防ぐために、表面の保護を目的としたフィルムである。
したがって、幅広い利用可能性を有するものである。

１ 表面保護フィルム
１０ 粘着層
２０ 中間層
３０ 表面層

Claims (3)

1. 中間層の一方の面に粘着層、他方の面に表面層をそれぞれ積層してなる表面保護フィルムであって、
   表面層が、ポリブテン系樹脂を５５〜９５重量％、エチレン−プロピレン共重合体を５〜４５重量％で含む樹脂組成物で構成され、
   中間層が、ポリプロピレン系樹脂で構成され、
   粘着層が、オレフィン系熱可塑性エラストマーを２０〜３０重量％、スチレン系熱可塑性エラストマーを６０〜７８重量％及びポリプロピレン系樹脂を２〜１０重量％含む樹脂組成物で構成されている
   ことを特徴とする表面保護フィルム。
2. 前記表面層において、さらにエチレン又はプロピレン成分が０〜１０重量％含まれている
   ことを特徴とする請求項１記載の表面保護フィルム。
3. 前記中間層には、結晶化核剤が含まれている
   ことを特徴とする請求項１記載の表面保護フィルム。

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