特開 2023-27621 表面保護フィルム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023027621

(43)【公開日】2023-03-02

(54)【発明の名称】表面保護フィルム

(51)【国際特許分類】

   C09J 7/24 20180101AFI20230222BHJP

   C09J 7/38 20180101ALI20230222BHJP

【ＦＩ】

C09J7/24

C09J7/38

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021132848

(22)【出願日】2021-08-17

(71)【出願人】

【識別番号】000106151

【氏名又は名称】株式会社サンエー化研

(74)【代理人】

【識別番号】100148862

【弁理士】

【氏名又は名称】赤塚 正樹

(74)【代理人】

【識別番号】100179811

【弁理士】

【氏名又は名称】石井 良和

(72)【発明者】

【氏名】山下 祐司

(72)【発明者】

【氏名】吉田 裕貴

【テーマコード（参考）】

4J004

【Ｆターム（参考）】

4J004AA05

4J004AA10

4J004AA14

4J004AA15

4J004AB01

4J004CA04

4J004CB03

4J004CC02

4J004DB02

4J004EA06

(57)【要約】

【課題】裂け性に優れ、貼合後も部分的に除去することが可能な表面保護フィルムを提供する。
【解決手段】本発明に係る表面保護フィルム１は、基材層２と、粘着剤層３とを有する。基材層２は、ポリプロピレンと、ポリエチレンと、結晶核剤とを含んでなるものである。基材層２中におけるポリプロピレンの配合量をＡ質量％、ポリエチレンの配合量をＢ質量％としたとき、１≦Ａ／Ｂ≦４の関係を満足することが好ましい。基材層２中における結晶核剤の配合量は、基材層２中におけるポリプロピレンとポリエチレンとの合計の配合量を１００質量部としたとき、０．０５質量部以上２．０質量部以下であることが好ましい。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基材層と、粘着剤層と、を有し、
前記基材層は、ポリプロピレンと、ポリエチレンと、結晶核剤と、を含む表面保護フィルム。

【請求項2】

前記基材層中における、前記ポリプロピレンの配合量をＡ質量％とし、前記ポリエチレンの配合量をＢ質量％としたとき、１≦Ａ／Ｂ≦４の関係を満足する請求項１に記載の表面保護フィルム。

【請求項3】

前記基材層中における前記結晶核剤の配合量は、前記基材層中における前記ポリプロピレンと前記ポリエチレンとの合計の配合量を１００質量部としたとき、０．０５質量部以上２．０質量部以下である請求項１または２に記載の表面保護フィルム。

【請求項4】

前記結晶核剤は、ポリプロピレン用の結晶核剤である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の表面保護フィルム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、表面保護フィルムの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、建築部材や電気、電子部品、自動車などの加工、保管、輸送時に、被覆体表面の汚れや傷つきを防止するために、表面保護フィルムが用いられている。
このような表面保護フィルムは、フィルム基材（基材層）の片面に粘着剤層を積層した構造を有しており、被覆体表面に粘着剤層の粘着力を利用して貼合される。

【0003】

フィルム基材は、被着体を傷や汚れ等の損傷から保護する役割を担うものであり、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂などの樹脂材料で構成されている（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

ところで、建築部材などの被覆体は、施工作業時の汚れや傷を防止するため、建築が終了するまで表面保護フィルムが貼合されたままである場合が多い。このため、表面保護フィルムが貼合された建築部材の組み立てや加工を行う際には、施工場所の表面保護フィルムを一部除去し、作業が行われる場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２１－０１４５９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、従来の表面保護フィルムは、容易に裂くことが困難であるため、カッター等の刃物を用いて一部を除去する必要があり、刃物を使用すると、被覆体に傷がついてしまう場合があった。

【0007】

そこで、本発明では、裂け性に特に優れ、貼合後も部分的に除去することが可能な表面保護フィルムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係る表面保護フィルムは、基材層と、粘着剤層と、を有し、
前記基材層は、ポリプロピレンと、ポリエチレンと、結晶核剤と、を含む。
また、本発明に係る表面保護フィルムでは、前記基材層中における、前記ポリプロピレンの配合量をＡ質量％とし、前記ポリエチレンの配合量をＢ質量％としたとき、１≦Ａ／Ｂ≦４の関係を満足することが好ましい。
また、本発明に係る表面保護フィルムでは、前記基材層中における前記結晶核剤の配合量は、前記基材層中における前記ポリプロピレンと前記ポリエチレンとの合計の配合量を１００質量部としたとき、０．０５質量部以上２．０質量部以下であることが好ましい。
また、本発明に係る表面保護フィルムでは、前記結晶核剤は、ポリプロピレン用の結晶核剤であることが好ましい。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、裂け性に優れ、貼合後も部分的に除去することが可能な表面保護フィルムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明に係る表面保護フィルムの一実施形態を示す断面図である。

【図2】裂け性評価方法及び装置の一実施形態を示す断面図である。

【図3】図２の裂け性評価装置の一実施形態を示す正面図である。

【図4】引張試験で得られる応力－ひずみ曲線を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の表面保護フィルムの好適な実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明に係る表面保護フィルムの一実施形態を示す断面図である。
表面保護フィルム１は、図１に示すように、基材層２と、粘着剤層３とを有している。
基材層２は、被着体を傷や汚れ等の損傷から保護する機能を備えた層である。

【0012】

基材層２は、ポリプロピレンと、ポリエチレンと、結晶核剤とを含んでなるものである。
このように、本発明では、互いに相溶性の低いポリプロピレンとポリエチレンとを用いるとともに、結晶核剤をさらに添加することにより、表面保護フィルム１は、特に優れた裂け性を有するものとなる。

【0013】

ポリプロピレンとしては、例えば、ホモポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレン等が挙げられ、これらの内、１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、ホモポリプロピレンを用いるのが好ましい。

【0014】

ポリエチレンとしては、例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、高圧法低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（Ｌ－ＬＤＰＥ）等が挙げられ、これらの内、１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、高圧法低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を用いるのが好ましい。

【0015】

基材層２中におけるポリプロピレンの配合量をＡ質量％、ポリエチレンの配合量をＢ質量％としたとき、１≦Ａ／Ｂ≦４の関係を満足することが好ましく、１．５≦Ａ／Ｂ≦２．５の関係を満足することがより好ましい。これにより、表面保護フィルム１はさらに高い裂け性を備えるものとなり、貼合後にさらに容易に表面保護フィルム１の一部を除去することができる。

【0016】

結晶核剤は、樹脂の結晶化を著しく促進し、均一で微細な結晶を生成させる成分であり、透明性や剛性等を向上する成分として用いられている。
ところで、ポリプロピレンとポリエチレンとは相溶性が低いため、このような相溶性の低い成分を配合したフィルムは裂け性が高い傾向があるが、本発明では、さらに結晶核剤を添加することにより、さらに高い裂け性を得ることができる。その結果、表面保護フィルム１の貼合後に容易に表面保護フィルム１の一部を除去することができる。

【0017】

結晶核剤としては、特に、ポリプロピレン用結晶核剤を用いるのが好ましい。ポリプロピレン用結晶核剤を用いることにより、ポリプロピレンの結晶が大きく成長して、ポリプロピレン－ポリエチレン間の相分離がより顕著になり、裂け性をさらに向上させることができる。

【0018】

ポリプロピレン用結晶核剤としては、例えば、タルク、マイカ、カーボンブラック、シリカ、ドロマイト粉、ケイ酸塩、石英粉、珪藻土、アルミナ等の無機系結晶核剤、リン酸エステル金属塩、安息香酸金属塩、ピメリン酸金属塩、ロジン金属塩、ベンジリデンソルビトール、キナクリドン、シアニンブルー等の有機系結晶核剤が挙げられ、これらの内、１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、特に、有機系結晶核剤を用いるのが好ましい。有機系結晶核剤は、ポリプロピレンへの溶解性が高いため、ポリプロピレン中で均一に分散し、均一に結晶化を促進させることができる。

【0019】

基材層２中における結晶核剤の配合量は、基材層２中におけるポリプロピレンとポリエチレンとの合計の配合量を１００質量部としたとき、０．０５質量部以上２．０質量部以下であることが好ましく、０．５質量部以上２．０質量部以下であることがより好ましい。結晶核剤の配合量が少なすぎると、結晶核剤の種類によっては、十分な裂け性向上効果を得ることができない場合がある。これに対して、結晶核剤の配合量が多すぎると、基材層２の表面粗さが高くなり、表面保護フィルム１を巻き取って保存した際に、基材層２の表面粗さが粘着剤層３の表面に転写され、粘着力が低下してしまう場合がある。

【0020】

基材層２の厚みは、特に限定されないが、１０μｍ～５００μｍであるのが好ましく、１０μｍ～３００μｍであるのがより好ましい。
粘着剤層３は、表面保護フィルム１を被着体に貼合する機能を備えている。
粘着剤層３を構成する材料としては、特に限定されず、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、スチレン－ジエンブロック共重合体系粘着剤等を用いることができる。

【0021】

粘着剤層３の厚みは、５～２０μｍ程度が好ましい。粘着剤層３の厚みが５μｍ未満では被着体への密着・馴染み不足となる恐れがあり、また、粘着剤層３の厚みが２０μｍを超えると粘着力が強過ぎ、剥離作業性に劣る可能性がある。
なお、被着体への貼合前には、粘着剤層３の基材層２とは反対側の面に、剥離フィルムが貼合されていてもよい。

【0022】

上述したような表面保護フィルム１は、例えば、以下に示すような裂け性評価装置及び裂け性評価方法で裂け性を評価することができる。

【0023】

図２は、裂け性評価方法及び装置の一実施形態を示す断面図、図３は、図２の裂け性評価装置の一実施形態を示す正面図、図４は、引張試験で得られる応力－ひずみ曲線を示す図である。

【0024】

本実施形態の裂け性評価方法に用いられる裂け性評価装置１０は、図２及び３に示すように、第一固定部材Ａと、第一固定部材Ａと対向するように配置された第二固定部材Ｂと、引張試験機（図示せず）とを有している。

【0025】

第一固定部材Ａ及び第二固定部材Ｂは、板状の部材で構成されている。
第二固定部材Ｂは、第一固定部材Ａよりも主面の面積が小さい構成となっている。
第一固定部材Ａと第二固定部材Ｂとは、固定手段Ｃによって、これらの間に表面保護フィルム１の一部を挟持した状態を維持することが可能となっている。
さらに、第一固定部材Ａは、引張試験機に固定できるよう構成されている。

【0026】

本実施形態の裂け性評価方法は、このような裂け性評価装置１０を用いて、表面保護フィルム１の裂け性評価を行う。
具体的には、第一固定部材Ａを引張試験機に固定する。
次に、図２に示すように、長尺状の表面保護フィルム１の一部（固定部１１）を第一固定部材Ａと第二固定部材Ｂとの間に挟持する。そして、固定手段Ｃで挟持状態を維持することで、表面保護フィルム１の一部（固定部１１）を固定する（固定工程）。

【0027】

次に、引張試験機によって、表面保護フィルム１の固定されていない非固定部１２の端部１２１を、固定されている端部（固定端１３）を中心軸として３０°以上１８０°以下の角度で折り曲げた方向（例えば、図２中の矢印の１８０°方向）に５ｍ／ｍｉｎ以上１００ｍ／ｍｉｎ以下の速度で引張る（引張工程）。

【0028】

なお、折り曲げ角度は、３０°以上１８０°以下であるが、３０°、６０°、９０°、１８０°のいずれかであることが好ましい。３０°又は６０°であると、表面保護フィルム１を手で剥離する場合に対応した評価を行うことができる。また、９０°又は１８０°であると、ＪＩＳ Ｚ ０２３７で規定される、粘着力測定と対応した評価を行うことができる。
また、引張速度は、５ｍ／ｍｉｎ以上１００ｍ／ｍｉｎ以下であるが、５ｍ／ｍｉｎ以上８０ｍ／ｍｉｎ以下であることが好ましく、１０ｍ／ｍｉｎ以上６０ｍ／ｍｉｎ以下であることがより好ましい。これにより、より実使用現場に近い状態で評価することができる。

【0029】

次に、表面保護フィルム１に破断が生じるまでの破壊エネルギー（Ｎ／ｍｍ）を、引張試験（引張工程）で得られる図４に示すような応力－ひずみ（粘着フィルムの伸び）曲線から算出する（第一算出工程）。具体的には、図４に示すような応力－ひずみ曲線の塗りつぶし部分の面積を求めることで、破壊エネルギー（Ｎ／ｍｍ）を算出する。

【0030】

さらに、上記のようにして得られた破壊エネルギーから下記式（１）により破壊強度（Ｎ／ｍｍ^２）を算出することもできる（第二算出工程）。
破壊強度＝破壊エネルギー／非固定部の長さ（ｍｍ）…（１）

【0031】

また、さらに、表面保護フィルム１の幅を２５ｍｍとし、前記破壊強度から下記式（２）により破壊荷重（Ｎ／２５ｍｍ）を算出することもできる（第三算出工程）。
破壊荷重＝破壊強度×［前記粘着フィルムの厚み（ｍｍ）×２５（ｍｍ）］…（２）

【0032】

また、さらに、表面保護フィルム１の粘着力（Ｎ／２５ｍｍ）を測定し、下記式（３）により見かけ界面強度（Ｎ／２５ｍｍ）を算出することもできる（第四算出工程）。
見かけ界面強度＝粘着力－破壊荷重 …（３）

【0033】

ここで、破壊荷重と見かけ界面強度とを比較し、見かけ界面強度＞破壊荷重となった場合には、表面保護フィルム１の剥離の際に、表面保護フィルム１に裂けが生じると判断することができる。

【0034】

以上、本発明の表面保護フィルムの好適な実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されない。

【実施例0035】

以下、具体的な実施例に基づき本発明を詳細に説明するが、本発明はこれに限定されない。

【0036】

１．表面保護フィルムの作成
（実施例１～４、比較例１～４）
・基材層
各実施例及び各比較例において、表１に示すフィルムを使用した。フィルムの厚みは４０μｍで統一した。
なお、表中、ＰＰ－ＰＥ（１）は、ポリプロピレンとポリエチレンの混合比が５：５、ＰＰ－ＰＥ（２）は、ポリプロピレンとポリエチレンの混合比が６：４、ＰＰ－ＰＥ（３）は、ポリプロピレンとポリエチレンの混合比が７：３、ＰＰ－ＰＥ（４）は、ポリプロピレンとポリエチレンの混合比が８：２のフィルムである。
また、結晶核剤としては、有機系のポリプロピレン用の結晶核剤である、住化カラー社製、キノプラスＣＹＰＰ－Ｙ１５９８を用いた。

【0037】

・粘着剤層
各実施例及び各比較例において、天然ゴム系粘着剤（コニシ社製、商品名Ｇ６１５０）を使用して、基材層上に粘着剤層を形成した。粘着剤層の厚みは、１０μｍとした。

【0038】

２．評価試験
（１）表面粗さ
白色干渉顕微鏡を用いて、各実施例及び各比較例の基材層表面の凹凸(粗さ)を測定した。

【0039】

（２）ポリプロピレン融解熱量
示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて、各実施例及び各比較例の表面保護フィルムを加熱し、ポリプロピレンが融解する際に吸収する熱量を測定した。
なお、ポリプロピレンの含有量が多いフィルムほど吸収熱量は多くなったが、ポリプロピレン含有率が同じフィルムへ結晶核剤を添加しても吸収熱量に変化は見られなかった。すなわち、裂け性の向上は結晶核が大きくなり、相分離が激しくなることが原因と推察される。

【0040】

（３）引裂き強度
ＪＩＳ Ｋ ７１２８－１ トラウザー引裂法に準じて、各実施例及び各比較例の表面保護フィルムの引裂き強度を測定し、以下の基準に従い評価した。
〇 ：引裂き強度が０．５Ｎ未満。
△ ：引裂き強度が０．５Ｎ以上１．０Ｎ未満。
× ：引裂き強度が１．０Ｎ以上。

【0041】

（４）破壊荷重（フィルム強度）
各実施例及び各比較例の表面保護フィルムを２５ｍｍ幅×１００ｍｍにカットし、図２及び図３に示す装置にセットした。引張試験機として高速剥離試験機ＴＥ－７０（テスター産業社製）を用い、表面保護フィルムを２０ｍ／ｍｉｎにて１８０°方向へ引張試験実施した。測定された破壊エネルギーから破壊荷重を算出し、以下の基準に従い評価した。
〇 ：破壊荷重が２．０Ｎ／２５ｍｍ未満。
△ ：破壊荷重が２．０Ｎ／２５ｍｍ以上３．０Ｎ／２５ｍｍ未満。
× ：破壊荷重が３．０Ｎ／２５ｍｍ以上。

【0042】

（５）保護フィルムの除去の簡便さ
各実施例及び各比較例の表面保護フィルムをＳＵＳ３０４鋼板（表面仕上げＢＡ）へ貼合し、素手で部分的に除去する際の作業性を以下の基準に従い評価した。
〇 ：表面保護フィルムを裂き、容易に除去が可能であった。
× ：表面保護フィルムが裂きづらく除去が困難であった。

【0043】

（６）総合評価
上記（３）～（５）の評価で×が全くない場合は〇、×が１つでもある場合は×と評価した。
これらの結果を、表面保護フィルムの構成とともに、表１に示した。

【0044】

【表1】

【0045】

表１から明らかなように、本発明の表面保護フィルムでは、裂け性が高く、貼合した後に、その一部を容易に除去することが可能であった。これに対して、比較例では、満足な結果が得られなかった。

【符号の説明】

【0046】

１ 表面保護フィルム
２ 基材層
３ 粘着剤層
１１ 固定部
１２ 非固定部
１３ 固定端
１２１ 端部
Ａ 第一固定部材
Ｂ 第二固定部材
Ｃ 固定手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】