JP6506556B2 - 自己粘着性表面保護フィルム - Google Patents
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Description
即ち本発明は、ポリプロピレン系樹脂からなる基材層の片面に粘着層を、反対面に離型層を共押出により積層させてなり、アクリル板に対する最大粘着力が800cN/25mm以上であり、アクリル板に対する最大粘着力を分母に、離型層と粘着層との剥離力を分子に取った際の比が0.003から0.18であることを特徴とする自己粘着性表面保護フィルムに係るものである。
以下、本発明の粘着フィルムの実施の形態を説明する。
また、23℃において、プリズムシートに対する粘着力が、2〜20cN/25mmの範囲であることが、使用することを考慮すると好ましい。粘着力が2cN/25mm未満であると保護する際にめくれ等が生じ、保護フィルムとしての機能を担えない。一方、粘着力が20cN/25mmを超えるとフィルムを剥離する際にスムーズに剥離できないおそれがある。粘着力は粘着層の樹脂組成や厚み等を変更することにより、粘着力を適宜設定することが可能である。
本発明の粘着フィルムは、ポリプロピレン系樹脂を主成分とする基材層を必要とし、ここで用いるポリプロピレン系樹脂としては、結晶性ポリプロピレン、プロピレンと少量のα−オレフィンとのランダム共重合体やブロック共重合体等を挙げることができ、さらに詳しくは、結晶性ポリプロピレン樹脂として、通常の押出成形等で使用するn−へプタン不溶性のアイソタクチックのプロピレン単独重合体又はプロピレンを60質量%以上含有するプロピレンと他のα−オレフィンとの共重合体を挙げることができ、このプロピレン単独重合体あるいはプロピレンと他のα−オレフィンとの共重合体を、単独又は混合して使用することができる。
基材層にはプロピレン単位が60質量%以上含まれていることが好ましく、さらには70質量%以上含まれていることが好ましい。プロピレン単位が60質量%未満であると、フィルムに腰感がなくなり、取り扱いが困難になることがある。また、プロピレン単位量を60質量%未満にしたり、ポリエチレン系樹脂を用いると、フィルムが柔軟で伸びやすくなり、フィルムを繰出す際にも、フィルムが部分的に伸長したり、変形する等の問題が起き易くなる。
ここで、n−ヘプタン不溶性とは、ポリプロピレンの結晶性を指標すると同時に安全性を示すものであり、本発明では、昭和57年2月厚生省告示第20号によるn−ヘプタン不溶性(25℃、60分抽出した際の溶出分が150ppm以下〔使用温度が100℃を超えるものは30ppm以下〕)に適合するものを使用することが好ましい態様である。
またさらに、本発明で得られたフィルムを製品加工する際に出た屑フィルムを回収原料として再造粒し、基材層に添加することもできる。回収原料を使用することにより、生産コストを抑えることが可能である。
本発明の粘着層を構成する樹脂としては、高い粘着力を発現させるためにスチレン系エラストマーを用いることが好適である。また、粘着力とロール状態からのフィルムの繰出し性を発現するために、ポリエチレン系樹脂を添加することが好適である。さらにポリエチレン系樹脂を添加することにより、粘着面側から離型面に対する剥離力を低くすることができる。また、粘着力のコントロールのために、必要に応じ、ポリエチレン系樹脂以外のポリオレフィン樹脂、粘着付与樹脂、軟化剤、ポリスチレン等を混合することもできる。
使用するポリエチレン系樹脂のメルトフローレート(MFR:190℃、2.16kgf)は、0.5〜8g/10分の範囲が好ましく、0.8〜7.0g/10分の範囲がより好ましい。上記範囲にすることにより、各層の厚みを均一にした製膜が行い易くなる。
ちなみに、ポリエチレン系樹脂中のエチレン成分以外の成分は、30質量%未満であることが好ましく、より好ましくは25質量%以下である。
ここで、粘着層表面の低分子量物質の測定は、次の手順にて実施した。粘着層表面をエタノール等の粘着層を構成する樹脂を侵食しない有機溶剤を用いて洗浄し、その洗浄液から有機溶剤をエバポレーター等で除去した後、その残渣を秤量して求めた数値を洗浄した粘着層表面の表面積で割り、求めた。ここで、残渣が1mg/m2以上存在すると、粘着層表面と被覆体表面の間に異物が存在することとなり、接触面積を減らし、ファンデルワールス力を低下させる原因となるため、粘着力が低下して好ましくない。添加剤を添加する場合は、高分子型等の添加剤を選択したり、添加量及び添加方法を検討する等して、粘着層への移行、転写がない様にすることが必要である。
本発明の粘着フィルムは、基材層の片面に積層された粘着層とは反対面に、非シリコーン系樹脂であるポリプロピレン系樹脂よりなる離型層を形成するが、そうすることよって粘着フィルム同士を重ねても粘着フィルム同士のブロッキングが少なくなる。特に粘着フィルムをロール状態で保管し、その後フィルムを繰出す際にも、フィルムが部分的に伸長したり、変形する等の問題が起き難く、フィルムの加工適性に優れたものとなる。なお、粘着フィルム同士を重ねても粘着フィルム同士のブロッキングが発生しないようにするには、離型層に表面凹凸を形成させ、粘着層との接触面積を小さくすることが有効である。
なお、離型層表面の三次元平均表面粗さSRaとは、表面粗さ曲線をサインカーブで近似した際の中心面における平均粗さを意味し、表面粗さ測定装置等により測定できる。
本発明の粘着フィルムの粘着層の厚さは、1μm以上30μm未満であることが好ましい。粘着層の厚さが1μm未満であると、共押出による安定製膜が困難となり、30μm以上であると、コストの面で不利なフィルムとなる。
このとき、粘着力を大きくする場合は、その粘性を考慮し、厚みを大きくするのが好ましい。粘着層の厚みを大きくすることにより、被覆体との接触面積が大きくなりやすい。粘着層の厚さは、2μm以上20μm以下であることが好ましく、さらに3μm以上15μm以下が好ましく、特に4μm以上10μm以下が好ましい。
また、加工の適性から長さ100m以上、幅450mm以上の寸法で巻き取ったフィルムロールであることが好ましい。
JIS−Z−0237(2000)粘着テープ・粘着シート試験方法に準拠して下記の方法にて測定した。
被覆体として、アクリル板(三菱レイヨン製:アクリライト(登録商標)3mm厚)50mm×150mm、プリズムシート(レンズ部は三角柱からなり、三角柱の高さは25μm、三角柱の幅は50μm)50mm×150mmを準備し、試験片として、フィルム製造時の巻き取り方向に150mm、それとは直交する方向に25mmの試験片を切り出し、質量2000gのゴムロール(ローラ表面のスプリング硬さ80Hs、厚さ6mmのゴム層で被覆された、幅45mm、直径(ゴム層を含む)95mmのもの)を用いて、5mm/秒の速さで1往復させて、被覆体上に試験片を圧着した。圧着後、温度23℃、相対湿度65%の環境下で30分放置したものを、島津製作所製「オートグラフ(登録商標)」(AGS−J)を用いて、300mm/分の速度で180度剥離した際の抵抗最大値を粘着力[cN/25mm]とした。180度剥離とは、剥離時の抵抗値を測定する際のアクリル板とフィルムの剥離角度を180度に保持することを意味する。
測定の際は測定試料のつかみ代として厚み190μm、サイズ25mm×170mmのポリエステルシートを準備し、上記、粘着フィルムとアクリル板を圧着した測定試料の粘着フィルム側の端に、のり代15mmの幅でセロハンテープにて貼り付けて、測定の際のつかみ代とした。測定試料の模式図を図1に示す。測定は一つのサンプルに関して3回実施し、その平均値をそのサンプルの粘着力とした。
JIS−K7210に準拠して測定を行った。
ASTM D747−70に準拠して測定を行った。
レジンサンプル約330mgを、重クロロホルムに溶解し、13C−NMR(BRUKER製、AVANCE500)測定した。得られた測定結果より、スチレン系エラストマー中のエチレン成分量を同定した。
アクリル板(三菱レイヨン製:アクリライト(登録商標)3mm厚)50mm×150mm全面に両面接着テープ(日東電工製)を貼付け、両面接着テープの他面に試験片の粘着面が来るように150mm(フィルム製造時の巻き取り方向)×50mm(フィルム製造時の巻き取り方向とは直交方向)の試験片を貼付けた。
新たに試験片として、フィルム製造時の巻き取り方向に150mm、それとは直交する方向に40mmの試験片を切り出し、その粘着面とアクリル板に両面接着テープを介して貼付けた試験片の離型面を重ね合わせた後、質量2000gのゴムロール(ロール表面のスプリング硬さ80Hs、厚さ6mmのゴム層で被覆された、幅45mm、直径(ゴム層を含む)95mmのもの)を用いて、5mm/秒の速さで1往復させて、離型面と試験片を圧着した。圧着後、巻き取り方向に100mm、それとは直交する方向に40mmの合計面積4000mm2に60kgの荷重を掛け、温度40℃、相対湿度65%の環境下で24時間放置後、23℃まで冷却したものを、島津製作所製「オートグラフ(登録商標)」(AGS−J)を用いて、300mm/分の速度で180度剥離することにより剥離力を評価した。
測定の際は測定試料のつかみ代として厚み190μm、サイズ40mm×170mmのポリエステルシートを準備し、150mm×40mmの試験片の端に、のり代15mmの幅でセロハンテープにて貼り付けて、測定の際のつかみ代とした。測定は試験片の圧着部100mmの内、40mmから60mm剥がした際の抵抗値の平均値をその試験片の剥離力[cN/40mm]とした。測定は3回実施し、その平均値を最終的な剥離力とした。
測定の際の試料の幅を勘案して計算する。具体的には、上記(5)での剥離力の値を25/40倍した値を分子に取って計算した。
550mm幅、500m巻きのフィルム巻回体をスリットで得た後、温度23℃、湿度75%の遮光環境下で、7日間ロール状態で保管した。この保管ロールに関して、他のプラスチックコア(直径9cm)に300m巻返した直後にフィルム端部を手で把持して引っ張り、3m巻き戻した。巻き戻した際にフィルムに部分的な伸長もしくは変形があるかどうかを目視確認した。部分的な伸長もしくは変形がなかったものを○(良好)、部分的な伸長もしくは変形があったものを×(不良)とした。
(基材層の作製)
ホモポリプロピレン樹脂(住友化学製:FLX80E4、230℃MFR:7.5g/10min)100質量%を90mmφ単軸押出し機にて240℃で溶融押出しして基材層とした。
(粘着層の作製)
スチレン系エラストマー(旭化成ケミカルズ製:タフテック(登録商標)H1221、スチレン成分比12質量%、エチレン成分比18質量%、230℃MFR:4.5g/10min)40質量%とエチレン・α−オレフィン共重合体(住友化学製:CX3007、190℃MFR:3.7g/10min、曲げ弾性率:26MPa)50質量%と石油樹脂(荒川化学工業製:アルコン(登録商標)P125)10質量%を40mmφ単軸押出し機にて210℃で溶融押出しして粘着層とした。
(離型層の作製)
プロピレン−エチレンブロックコポリマー(日本ポリプロピレン製:BC3HF)90質量%と低密度ポリエチレン樹脂(宇部興産製:R300)10質量%を65mmφ単軸押出し機にて230℃で溶融押出しして離型層とした。
(フィルムの作製)
基材層、粘着層、離型層それぞれが各押出し機にて溶融された状態のまま、245℃の3層Tダイ(フィードブロック型、リップ幅850mm、リップギャップ1mm)内で積層押出しを行った。押出したフィルムを温度30℃のキャスティングロールへ20m/min速度で引取り、冷却固化して、基材層厚みが28μm、粘着層厚みが6μm、離型層厚みが6μm、フィルム幅が600mm、フィルム長さが1100mの3種3層未延伸フィルムを得た。さらにこのフィルムを、引取張力を40Nとし、ゴムロールでフィルム幅に対し50N接圧をかけて、50m/minの速度でスリットすることで、フィルム幅が550mm、フィルム長さが500mの未延伸フィルムを得た。
基材層、離型層は実施例1のまま、粘着層を下記の内容に変更して、実施例1と同様の製法で3種3層の未延伸フィルムを得た。
(粘着層の作製)
スチレン系エラストマー(旭化成ケミカルズ製:タフテック(登録商標)H1221、スチレン成分比12質量%、エチレン成分比18質量%、230℃MFR:4.5g/10min)60質量%とエチレン・α−オレフィン共重合体(住友化学製:CX3007、190℃MFR:3.7g/10min、曲げ弾性率:26MPa)40質量%を40mmφ単軸押出し機にて210℃で溶融押出しして粘着層とした。
基材層、離型層は実施例1のまま、粘着層を下記の内容に変更して、実施例1と同様の製法で3種3層の未延伸フィルムを得た。
(粘着層の作製)
スチレン系エラストマー(旭化成ケミカルズ製:タフテック(登録商標)H1221、スチレン成分比12質量%、エチレン成分比18質量%、230℃MFR:4.5g/10min)40質量%とエチレン・α−オレフィン共重合体(住友化学製:VL100、190℃MFR:0.8g/10min、曲げ弾性率:64MPa)50質量%と石油樹脂(荒川化学工業製:アルコン(登録商標)P125)10質量%を40mmφ単軸押出し機にて210℃で溶融押出しして粘着層とした。
基材層、離型層は実施例1のまま、粘着層を下記の内容に変更して、実施例1と同様の製法で3種3層の未延伸フィルムを得た。
(粘着層の作製)
スチレン系エラストマー(旭化成ケミカルズ製:タフテック(登録商標)H1041、スチレン成分比30質量%、エチレン成分比49質量%、230℃MFR:5.0g/10min)85質量%とエチレン・α−オレフィン共重合体(住友化学製:CX3007、190℃MFR:0.8g/10min、曲げ弾性率:26MPa)5質量%と石油樹脂(荒川化学工業製:アルコン(登録商標)P125)10質量%を40mmφ単軸押出し機にて210℃で溶融押出しして粘着層とした。
基材層、離型層は実施例1のまま、粘着層を下記の内容に変更し、基材層厚みを24μm、粘着層厚みを10μm、離型層厚みを6μmとした以外は実施例1と同様の製法で3種3層の未延伸フィルムを得た。
(粘着層の作製)
スチレン系エラストマー(旭化成ケミカルズ製:タフテック(登録商標)H1221、スチレン成分比12質量%、エチレン成分比18質量%、230℃MFR:4.5g/10min)50質量%とエチレン・α−オレフィン共重合体(住友化学製:CX3007、190℃MFR:3.7g/10min、曲げ弾性率:26MPa)37質量%と石油樹脂(荒川化学工業製:アルコン(登録商標)P125)13質量%を40mmφ単軸押出し機にて210℃で溶融押出しして粘着層とした。
基材層、離型層は実施例1のまま、粘着層を下記の内容に変更し、基材層厚みを30μm、粘着層厚みを4μm、離型層厚みを6μmとした以外は実施例1と同様の製法で3種3層の未延伸フィルムを得た。
(粘着層の作製)
スチレン系エラストマー(旭化成ケミカルズ製:タフテック(登録商標)H1221、スチレン成分比12質量%、エチレン成分比18質量%、230℃MFR:4.5g/10min)40質量%とエチレン・α−オレフィン共重合体(住友化学製:CX3007、190℃MFR:3.7g/10min、曲げ弾性率:26MPa)55質量%と石油樹脂(荒川化学工業製:アルコン(登録商標)P125)5質量%を40mmφ単軸押出し機にて210℃で溶融押出しして粘着層とした。
基材層、離型層は実施例1のまま、粘着層を下記の内容に変更して、実施例1と同様の製法で3種3層の未延伸フィルムを得た。
(粘着層の作製)
スチレン系エラストマー(旭化成ケミカルズ製:タフテック(登録商標)H1221、スチレン成分比12質量%、エチレン成分比18質量%、230℃MFR:4.5g/10min)70質量%とエチレン・α−オレフィン共重合体(住友化学製:CX3007、190℃MFR:3.7g/10min、曲げ弾性率:26MPa)20質量%と石油樹脂(荒川化学工業製:アルコン(登録商標)P125)10質量%を40mmφ単軸押出し機にて210℃で溶融押出しして粘着層とした。
基材層、離型層は実施例1のまま、粘着層を下記の内容に変更して、実施例1と同様の製法で3種3層の未延伸フィルムを得た。
(粘着層の作製)
スチレン系エラストマー(旭化成ケミカルズ製:タフテック(登録商標)H1221、スチレン成分比12質量%、エチレン成分比18質量%、230℃MFR:4.5g/10min)70質量%とエチレン・α−オレフィン共重合体(住友化学製:VL100、190℃MFR:0.8g/10min、曲げ弾性率:64MPa)20質量%と石油樹脂(荒川化学工業製:アルコン(登録商標)P125)10質量%を40mmφ単軸押出し機にて210℃で溶融押出しして粘着層とした。
スチレン系エラストマー(旭化成ケミカルズ製:タフテック(登録商標)H1221、スチレン成分比12質量%、エチレン成分比18質量%、230℃MFR:4.5g/10min)20質量%とエチレン・α−オレフィン共重合体(住友化学製:CX3007、190℃MFR:3.7g/10min、曲げ弾性率:26MPa)70質量%と石油樹脂(荒川化学工業製:アルコン(登録商標)P125)10質量%を40mmφ単軸押出し機にて210℃で溶融押出しして粘着層とした。
基材層、離型層は実施例1のまま、粘着層を下記の内容に変更して、実施例1と同様の製法で3種3層の未延伸フィルムを得た。
(粘着層の作製)
スチレン系エラストマー(旭化成ケミカルズ製:タフテック(登録商標)H1221、スチレン成分比12質量%、エチレン成分比18質量%、230℃MFR:4.5g/10min)40質量%とホモポリプロピレン(住友化学製:FLX80E4、190℃MFR:7.5g/10min)50質量%と石油樹脂(荒川化学工業製:アルコン(登録商標)P125)10質量%を40mmφ単軸押出し機にて210℃で溶融押出しして粘着層とした。
基材層、離型層は実施例1のまま、粘着層を下記の内容に変更して、実施例1と同様の製法で3種3層の未延伸フィルムを得た。
(粘着層の作製)
スチレンとブタジエンのランダム共重合体の水素添加体(JSR製:ダイナロン(登録商標)1320P、スチレン成分比10質量%、エチレン成分比22質量%、230℃MFR:3.5g/10min)80質量%と石油樹脂(荒川化学工業製:アルコン(登録商標)P125)10質量%とエチレン・α−オレフィン共重合体(住友化学製:CX3007、190℃MFR:3.7g/10min、曲げ弾性率:26MPa)10質量%を40mmφ単軸押出し機にて210℃で溶融押出しして粘着層とした。
Claims (6)
- ポリプロピレン系樹脂からなる基材層の片面に粘着層を、反対面に離型層を共押出により積層させてなり、アクリル板に対する最大粘着力が800cN/25mm以上であり、アクリル板に対する最大粘着力を分母に、離型層と粘着層との剥離力を分子に取った際の比が0.003から0.18であり、
前記粘着層を構成する樹脂は、スチレン系エラストマー、ポリエチレン系樹脂、及び粘着付与樹脂を含み、前記粘着層中のスチレン系エラストマーの含有量が35質量%以上99質量%以下、ポリエチレン系樹脂の含有量が1質量%以上65質量%以下であり、スチレン系エラストマー中のエチレン成分とポリエチレン系樹脂との和が前記粘着層成分中35質量%以上46.7質量%以下であり、
前記ポリエチレン系樹脂は、低密度ポリエチレン及びエチレンとα−オレフィンとの共重合体からなる群より選択される少なくとも一種であり、
前記粘着層中の粘着付与樹脂の配合量は、前記粘着層成分100質量%に対して3質量%以上10質量%以下であり、
前記離型層を構成する樹脂は、プロピレン−エチレンブロック共重合体を含む
ことを特徴とする自己粘着性表面保護フィルム。 - 前記離型層を構成する樹脂は、さらに前記プロピレン−エチレンブロック共重合体に非相溶な樹脂を含み、前記プロピレン−エチレンブロック共重合体と、前記プロピレン−エチレンブロック共重合体に非相溶な樹脂の合計100質量部に対する、前記プロピレン−エチレンブロック共重合体の比率は90質量部以上である請求項1に記載の自己粘着性表面保護フィルム。
- 前記粘着層中のポリエチレン系樹脂のMFR(190℃、2.16kgf)が0.5〜8g/10分である請求項1又は2に記載の自己粘着性表面保護フィルム。
- 前記粘着層中のスチレン系エラストマーのMFR(230℃、2.16kgf)が0.5〜8g/10分である請求項1〜3のいずれかに記載の自己粘着性表面保護フィルム。
- 前記基材層中のポリプロピレン系樹脂のMFR(230℃、2.16kgf)が1.0〜15g/10分である請求項1〜4のいずれかに記載の自己粘着性表面保護フィルム。
- 離型層に使用する樹脂が非シリコーン系樹脂である請求項1〜5のいずれかに記載の自己粘着性表面保護フィルム。
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