(57)【要約】【課題】粘着剤を添加しなくても高強度の粘着性を有し、加熱処理後の接着強度の変化が少なく、部材表面の汚染性がない表面保護フィルムを提供すること。【解決手段】基材シートを構成するポリオレフィンフィルムの片面が活性化処理されてなり、この活性化処理された面に、直径が０μｍより大きく３００μｍ以下の凹状陥没穴を無数に有する厚さが０μｍより大きく３００μｍ以下のミクロ吸盤層を積層してなる、表面保護フィルム。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材シートを構成するポリオレフィンフィルムの片面が活性化処理されてなり、この活性化処理された面に、直径が０μｍより大きく３００μｍ以下の凹状陥没穴を無数に有する厚さが０μｍより大きく３００μｍ以下のミクロ吸盤層を積層してなる、表面保護フィルム。
【請求項２】
基材シートを構成するポリオレフィンフィルムが、エチレン系ポリマー、プロピレン系ポリマー、またはエチレン成分と他モノマーとのオレフィン系ポリマーから選ばれたフィルムであり、かつその厚みが２５〜２００μｍである、請求項１記載の表面保護フィルム。
【請求項３】
基材シートを構成するポリオレフィンフィルムが、融点が１１０℃以上の高融点低密度ポリエチレンよりなる、請求項１または２記載の表面保護フィルム。
【請求項４】
基材シートを構成するポリオレフィンフィルムが、顔料で着色されている、請求項１〜３いずれかに記載の表面保護フィルム。
【請求項５】
活性化処理が、コロナ放電処理、プラズマ処理、アルカリ金属溶液処理、高周波スパツタエッチング処理のいずれかである、請求項１〜４いずれかに記載の表面保護フィルム。
【請求項６】
ミクロ吸盤層が、合成樹脂エマルジョン液と可塑剤とを含有してなる水溶性泡沫エマルジョン液を塗工した後、乾燥させてミクロ吸盤層を形成させたものであり、その厚さが４０〜１００μｍである、請求項１〜５いずれかに記載の表面保護フィルム。
【請求項７】
前記水溶性泡沫エマルジョン液には、水溶性泡沫エマルジョン液中、可塑剤が２重量％〜２０重量％含有されてなる請求項６に記載の表面保護フィルム。
【請求項８】
表面保護フィルムとして使用する前に、あらかじめミクロ吸盤層の面に、厚みが２５〜１００μｍの剥離材が積層されてなる、請求項１〜７いずれかに記載の表面保護フィルム。
【請求項９】
剥離材が、請求項１記載のポリオレフィンフィルムと同一または異なるポリオレフィンフィルムからなる、請求項１〜８いずれか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、部材の表面を保護するために部材表面に貼り合わせて使用する表面保護フィルムに関するものであり、特に、粘着剤を添加しなくても良好な部材表面への粘着性を有し、加熱処理による粘着強度の変化がなく、かつ部材表面への汚染性のない表面保護フィルムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種の建築資材や自動車・航空機などの部材を加工する際には、それらの部材は、加工時や輸送運搬時等の表面の傷つきや汚れ防止の観点から、表面保護フィルムが貼り付けられ、加工後又は輸送運搬後に係る表面保護フィルムを剥がして使用することが一般的である。
【０００３】
従来、表面保護フィルムには、粘着層にエチレン・酢酸ビニル共重合体（例えば、特許文献１）、メタロセン触媒を用いて製造されたエチレン・α−オレフィン共重合体（例えば、特許文献２）が使用されている。しかしながら、粘着層にエチレン・酢酸ビニル共重合体を用いたフィルムは、経時で粘着強度が上昇してしまう問題があった。また、部材表面が平滑でない場合、フィルムに高強度の粘着性を付与させなければならず、粘着層に石油樹脂、種々エラストマー等の粘着付与剤を添加する必要がある。粘着付与剤は、フィルムを部材に貼付した後、部材を加熱処理した際、部材表面にブリードアウトし表面を汚染するという問題がある。また、粘着層にメタロセン触媒を用いて製造されたエチレン・α−オレフィン共重合体を用いたフィルムは、粘着性がそれほど高くなく、用途が限られる。フィルムに高強度の粘着性を付与させるためには、エチレン・酢酸ビニル共重合体を用いる場合と同様、粘着層に粘着付与剤を添加する必要があり、部材表面を汚染するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−９８２２４号公報
【特許文献２】特開平８−３１１４１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前述した従来の技術の問題点に鑑み、粘着剤を添加しなくても高強度の粘着性を有し、加熱処理後の接着強度の変化が少なく、部材表面の汚染性がない表面保護フィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、基材シートを構成するポリオレフィンフィルムの片面が活性化処理されてなり、この活性化処理された面に、直径が０μｍより大きく３００μｍ以下の凹状陥没穴を無数に有する厚さが０μｍより大きく３００μｍ以下のミクロ吸盤層を積層してなる、表面保護フィルムに関する。
ここで、基材シートを構成するポリオレフィンフィルムは、エチレン系ポリマー、プロピレン系ポリマー、またはエチレン成分と他モノマーとのオレフィン系ポリマーから選ばれたフィルムであり、かつその厚みが２５〜２００μｍである。
また、ポリオレフィンフィルムは、さらに好ましくは、融点が１１０℃以上の高融点低密度ポリエチレンよりなるフィルムである。
さらに、基材シートを構成するポリオレフィンフィルムには、顔料で着色されていることが好ましい。
さらに、基材シートを構成するポリオレフィンフィルムの片面における上記活性化処理としては、コロナ放電処理、プラズマ処理、アルカリ金属溶液処理、高周波スパツタエッチング処理のいずれかが挙げられる。
さらに、上記ミクロ吸盤層としては、合成樹脂エマルジョン液と可塑剤とを含有してなる水溶性泡沫エマルジョン液を塗工した後、乾燥させてミクロ吸盤層を形成させたものであり、その厚さが４０〜１００μｍのものが挙げられる。
ここで、上記水溶性泡沫エマルジョン液には、水溶性泡沫エマルジョン液中、可塑剤が２重量％〜２０重量％含有されてなるものが好ましい。
次に、本発明の表面保護フィルムは、取り扱い性の面から、表面保護フィルムとして使用する前に、あらかじめミクロ吸盤層の面に、厚みが２５〜１００μｍの剥離材が積層されていることが好ましい。
上記剥離材は、上記の基材シートを構成するポリオレフィンフィルムと同一または異なるポリオレフィンフィルムが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の表面保護フィルムは、吸盤層を有するため、粘着剤を添加しなくても部材表面への高強度の貼着性を有し、加熱処理後の接着強度の変化が少なく、かつ部材表面への汚染性がないという特徴を有し、貼着、剥離が容易で、この動作を繰り返して行うことが可能なので、再利用することもできる。また、本発明の表面保護フィルムは、基材シートからなるポリオレフィンフィルムが着色されていると、当該保護フィルムが被着材に貼着された場合に、貼着箇所が容易に判別できるので、作業性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施態様で表面保護フィルムの断面構成図である。
【図２】図１に示す表面保護フィルムの製造装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を用いて、本発明のミクロ吸盤を有する表面保護フィルムについて説明する。
図１は、本発明のミクロ吸盤層を有する表面保護フィルムの断面構成図である。図１において、ミクロ吸盤層を有する表面保護フィルム１０は、ポリオレフィンフィルムからなる基材シート１２と、直径３００μｍ以下の凹状陥没穴を無数に有する厚さ３００μｍ以下の柔軟なミクロ吸盤層１４と、ミクロ吸盤層１４の表面を保護する紙やポリオレフィンフィルムなどからなる剥離材１６とを有する。このミクロ吸盤層１４は低弾性材料からなっており、低弾性を呈する。また、任意には剥離材１６のミクロ吸盤層１４と対向する面に剥離剤（図示せず）が塗布されている。
【００１０】
基材シート１２としては、コスト及び成形性の点からポリオレフィンフィルムが好ましく用いられる。
ポリオレフィンとしては特に制限されないが、例えば、低密度、高密度、リニア低密度ポリエチレン等のエチレン系ポリマー；エチレン−α−オレフィン共重合体等のオレフィン系ポリマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体等のエチレン成分と他モノマーとのオレフィン系ポリマー；さらにホモポリプロピレン又はプロピレン成分とエチレン成分とからなるブロック系、ランダム系等のプロピレン系ポリマー等が挙げられるが、最も好ましくは、融点が１１０℃以上の高融点低密度ポリエチレンである。融点が１１０℃以上の高融点低密度ポリエチレンを用いると、低密度ポリエチレンであるので柔軟性に富み、被着体に凹凸形状があっても、本発明の表面保護フィルムが被着体表面に追従して貼着しやすい。また、この高融点低密度ポリエチレンは、融点が１１０℃以上であるので、表面保護フィルムの製造時のミクロ吸盤層形成時に基材シートが変形することもない。
なお、この高融点低密度ポリエチレンの融点の上限値は、１２５℃程度である。
ここで、融点が１１０℃以上の高融点低密度ポリエチレンの具体例としては、日本ユニカー社製の、ＮＵＣ−８０００（融点＝１１１℃）、ＮＵＣ−８０１０（融点＝１１３℃）、ＮＵＣ−８７００（融点＝１１１℃）などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
これらのポリオレフィンは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１１】
上述した基材シートを構成するポリオレフィンフィルムには、本発明の課題達成を阻害しない範囲で、必要に応じて、他の添加剤を用いてもよい。このような添加剤としては、紫外線吸収剤、酸化防止剤、ヒンダードアミン系光安定剤等の光安定剤、帯電防止剤等の公知のものが挙げられる。さらに、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、シリカ、酸化亜鉛、酸化チタン等の充填剤、目ヤニ防止剤、滑剤、アンチブロッキング剤等の公知のものを、添加剤として適宜配合することができる。
【００１２】
上記ポリオレフィンフィルムは、部材に貼着して表面保護フィルムとして用いる場合に、部材に表面保護フィルムが貼られていることを目視で容易に確認できるよう、フィルム中に顔料を配合することにより、着色されていることが好ましい。
ここで用いられる顔料としては、縮合アゾ、不溶性アゾ、キナクリドン、イソインドリン、アンスラキノン、イミダゾロン、コバルト、フタロシアニン、カーボン、酸化チタン、酸化鉄、雲母等のパール顔料等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
これらの顔料のポリオレフィンフィルム中への含有量は、本発明の表面保護フィルムが部材に貼着された場合に、該表面保護フィルムの貼着が目視で判断できるが、一方、被着材である部材までも透視できる程度の量、すなわち、基材シートを構成するポリオレフィンフィルムが着色されてはいるが、透明フィルムとしても作用する程度の少ない量である。
上記顔料の含有量は、通常、ポリオレフィンフィルムに対し、１重量％以下、好ましくは０．１〜1重量％程度であるがこれに限定されるものではなく、着色により、被着材に対し、表面保護フィルムとして貼着されていることが明瞭になる程度に識別できる割合であればよい。
【００１３】
基材シートを構成するポリオレフィンフィルムの厚さは、特に制限されないが、ハンドリング性、コスト、成形性を考慮すると２５〜２００μｍ程度である。
【００１４】
以上の基材シートを構成するポリオレフィンフィルムの片面である吸盤層側には、あらかじめ活性化処理が施されている。
活性化処理は、基材シートを構成するポリオレフィンフィルムのエチレン構造単位あるいはα−オレフィン構造単位に酸素、窒素などを含む極性基を導入する処理であることが好ましい。このような活性化処理は、化学的活性化処理により行われる。
かかる化学的な表面処理としては、公知の方法、例えばコロナ放電処理（空気中、窒素中、炭酸ガス中など）やプラズマ処理（高圧、低圧）、アルカリ金属溶液処理、高周波スパツタエッチング処理といった化学的な表面処理方法が挙げられる。装置や処理の簡便性の観点から、コロナ放電処理が好ましい。
なお、表面処理の場合、処理強度は、特に限定されず、用途に応じて適切に所望の値とすることができるが、吸盤層との粘着強度の観点から、処理強度の目安として、ＪＩＳ−Ｋ−６７６８に基づいて測定したフィルムの表面濡れ指数を３６ｄｙｎ／ｃｍ以上、好ましくは４０ｄｙｎ／ｃｍ以上とするのが望ましい。
【００１５】
以上のように、活性化処理は、コロナ放電が好ましく、この場合、コロナ放電処理は、容易に巻き戻しができ、フィルム自体への損傷を防止する観点から、エネルギー密度を、通常０．０１Ｗ・sec／ｃｍ2〜２０Ｗ・sec／ｃｍ2程度、好ましくは０．０５Ｗ・sec／ｃｍ2〜１５Ｗ・sec／ｃｍ2程度、特に好ましくは０．１Ｗ・sec／ｃｍ2〜１０Ｗ・sec／ｃｍ2程度とすることが適している。
【００１６】
次に、ミクロ吸盤層１４は、低弾性とすることが吸着の面で好ましい。低弾性にする手段としては、任意の手段を適用可能である。１つの手段は、合成樹脂エマルジョンからなる泡沫エマルジョン中に可塑剤を添加することにより、可塑剤をミクロ吸盤層中に添加することである。可塑剤の含有量としては、従来のミクロ吸盤層を構成する材料に微量に含有されている可能性のある含有量よりも多く配合するとよい。具体的には、乾燥されたミクロ吸盤層中に４重量％〜４０重量％含有（乾燥前の状態においては、２重量％〜２０重量％含有）されるようにするとよい。
【００１７】
ここで、合成樹脂エマルジョンとしては、（メタ）アクリル酸共重合体エマルジョン、塩化ビニル系樹脂エマルジョン、ポリウレタン樹脂エマルジョン、スチレン−ブタジエンゴムラテックスなどの共役ジエン系共重合ゴムラテックスなどが挙げられ、好ましくは（メタ）アクリル酸共重合体エマルジョンである。
【００１８】
また、可塑剤としては、水溶性可塑剤がよく、具体的には、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジ−２−エチルヘキシル、フタル酸ジノルマルオクチル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジノニル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ブチルベンジル等のフタル酸エステル、アジピン酸ジオクチル、アジピン酸ジイソノニル、アジピン酸ジノルマルアルキル、アジピン酸ジアルキル、アゼライン酸ジオクチル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジオクチル、リン酸トリクレシル、アセチルクエン酸トリブチル、エポシキ化大豆油、トリメリット酸トリオクチル、ポリエステル系、塩素化パラフィンを例示することができる。
【００１９】
以上のようにミクロ吸盤層を低弾性にして、部材との密着性を高めることにより、従来ミクロ吸盤層の製造において不可能であった「転写法」による製造方法をも実現させることができる。即ち、本発明によるミクロ吸盤層の製造方法は、剥離材の上に、合成樹脂エマルジョン液を含有してなる水溶性泡沫エマルジョン液を塗工した後、乾燥させてミクロ吸盤層を形成する工程と、前記剥離材がある面と反対側のミクロ吸盤層の面上に、支持体である基材シートを被覆する工程と、を有する。
【００２０】
本発明による低弾性のミクロ吸盤層は被着体である部材に対する吸着力も高まるために、ミクロ吸盤層を形成した後に、基材シートであるポリオレフィンフィルムを被覆することで、基材シートとの一体化を図ることができ、ミクロ吸盤層を被着体である部材に貼着する際に、基材シートから剥離するおそれを低減することができる。
【００２１】
低弾性のミクロ吸盤層とするためには、水溶性泡沫エマルジョン液に可塑剤を含ませることができ、好ましくは可塑剤を水溶性泡沫エマルジョン液中、２重量％〜２０重量％含有されるようにするとよい。
【００２２】
本発明では、ミクロ吸盤層を転写法によって製造することができるため、直接法で製造する場合と比較して、支持体の材料についての制限はなくなる。そのため、比較的非耐熱性のポリオレフィンフィルムで基材シートを構成することができる。また、厚みについても、厚さ３０μｍ以下の薄い基材シートを使用することができるようになる。
【００２３】
ミクロ吸盤層１４の凹状陥没穴の直径は、０μｍより大きく、３００μｍ以下、好ましくは５〜６０μｍ程度である。また、ミクロ吸盤層１４の厚みは、０μｍより大きく３００μｍ以下、好ましくは４０〜１００μｍ程度である。
【００２４】
剥離材（離型紙）１６には、予めその表面に剥離剤が塗布されており、該剥離剤が塗布された面上にミクロ吸盤層を形成するとよく、これによって、剥離材上にミクロ吸盤層が形成されたミクロ吸盤層を被着体である部材に使用する際に、ミクロ吸盤層から簡単に剥離物を剥がすことができる。
剥離材１６は、紙、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などからなるフィルムや紙であるが、好ましくは、基材シートに用いられるポリオレフィンフィルムと同様の素材が用いられる。また、その厚みは、２５〜１００μｍ程度である。
【００２５】
次に、図２は、このミクロ吸盤を有する表面保護フィルムの製造方法を示す概略説明図である。図２において、２２は剥離材ロール、２４は発泡機、２６はコンマコーター、２８は乾燥炉、３０は基材シートロール、３２は貼り合せロール、３４はミクロ吸盤層を有する表面保護フィルムの巻き取りロールを表している。
【００２６】
発泡機２４において、ミクロ吸盤層のための低弾性材料を構成する混合物が発泡されて泡沫状エマルジョン液となり、これがコンマコーター２６で剥離材ロール２２から送り出されるシート状の剥離材１６上に塗工される。
【００２７】
次いで、これを乾燥炉２８にて所定時間乾燥されると、剥離材１６にミクロ吸盤層１４が形成される。この形成されたミクロ吸盤層１４に、貼り合せロール３２によって基材シートロール３０から送り出される基材シート１２が被覆されて、ミクロ吸盤層を有する複合シートのロール３４に巻き取られる。なお、この基材シート１２の片面には、図示しないが、あらかじめコロナ放電処理などの活性化処理が施されているものである。このようにして、ミクロ吸盤層１４は基材シート１２に転写される。ミクロ吸盤層１４は、低弾性材料から構成されているために、図１に示す密着状態を維持することができる。これによって、基材シート１２との十分な接触面積を確保して、その接触面積における吸着力によって基材シート１２とミクロ吸盤層１４との一体性を保持することができる。勿論、基材シート１２が平滑な場合にも、良好な密着性を持つことができる。
【００２８】
以上のように製造されたミクロ吸盤層を有する表面保護フィルム１０を被着材である部材への表面保護フィルムとして使用する場合には、必要の大きさにこの表面保護フィルム１０を切り出した後、次いで剥離材１６を剥がして、ミクロ吸盤層１４を現出させる。さらに、このミクロ吸盤層１４を被着材である部材に押し付ければよい。仮に、被着材である部材が凹凸面またはマット調面である場合であっても、ミクロ吸盤層１４が被着体である部材に対してその凹凸面に食い込むようにして吸着されて、食い込んだ状態を維持するために、十分な接触面積を確保して、高い吸着力を発揮することができる。
【００２９】
次いで、部材への本来の加工（例えば、部材に対する穴あけ加工、シーリング加工など）中でも、表面保護フィルムが貼着されているため、加工時などに部材本体への表面を傷つけることがない。部材への加工終了後は、表面保護フィルムを剥がせばよい。この際、本発明の表面保護フィルムを用いているため、部材に接着剤が付くこともなく作業効率がよく、製品の品質も向上する。
【００３０】
なお、本発明の表面保護フィルムの総厚みは、基材シートを構成するポリオレフィンフィルムと吸盤層の合計厚みで、１００〜３５０μｍ程度である。
【実施例】
【００３１】
以下、実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。
実施例１
まず、基材シートとなる青色に着色されたポリオレフィンフィルムを製造した。すなわち、このポリオレフィンフィルムは、高融点低密度ポリエチレン（日本ユニカー社製、ＮＵＣ−８０００、ＪＩＳ  Ｋ７２１０によるＭＦＲ＝３．２g／１０分、ＪＩＳ  Ｋ７１２１による融点＝１１１℃、ＪＩＳ  Ｋ７１１２による密度＝０．９２４ｇ／ｃｍ３）を用い、これにポリエチレン用青色マスターバッチ（大連Jingcai Masterbatches社製、E5501）を０．５重量％添加して常法により製膜して得られた厚さ５０μｍの青色のポリエチレンフィルムである。このポリエチレンフィルムの片面（吸盤層側）に、常法により、コロナ放電処理を１．７Ｗ・ｓｅｃ／ｃｍ２の条件で施し巻き取った。
次いで、図２の製造方法に準じて、図１に示す表面保護フィルムを得た。すなわち、基材シートは厚さ５０μｍの上記のように調製されたポリエチレンフィルム、吸盤層１４は厚さ７０μｍでアクリル共重合体エマルジョンをベースとしており、ミクロ吸盤層はミクロな穴（直径が約５〜６０μｍの微細な穴が１平方センチメートル当たり約１万個存在）、剥離紙１６として厚さ３５μｍのポリエチレンフィルム（基材シートとして用いられるポリエチレンを製膜して得られる透明のフィルム）が積層されてなるものであり、この表面保護フィルムは、（株）ミューフィットジャパン製のミューフィットシート「ＭＱ−Ｃ９０７０Ｆ」である。
この複合シートをタテ×ヨコが３ｍ×１５ｃｍに切り出して、裏側の剥離紙をはいで、被着材である自動車部品(車体)の上に載置し、この部品を加工したのち、表面保護フィルムを剥いで、製品を取り出したところ、製品に接着剤などの汚れも付着していなかった。
また、この表面保護フィルムは、基材シートであるポリエチレンフィルムが青色に着色されているので、被着材である自動車部品に載置した場合、表面保護フィルムの貼着箇所が鮮明に識別でき、作業性にも優れていた。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の表面保護フィルムは、被着体である部材表面に吸盤層が接するように貼りあわされ、部材表面の傷つきや汚れを防止する。表面保護フィルムの使用後は被着体である部材から剥がされる、可剥性表面保護フィルムとして用いられる。
本発明の表面保護フィルムは、自動車、航空機製造時の部材の表面を保護することに用いることが好ましく、そのほか、携帯用電話、スマートホンの画面や、導光板、偏光板、位相差板、プリズムシート等の光学材料の保護に使用することもできる。
【符号の説明】
【００３３】
１０：複合シート
１２：基材シート
１４：ミクロ吸盤層
１６：剥離材
２２：剥離材ロール
２４：発泡機
２６：コンマコーター
２８：乾燥炉
３０：基材シートロール
３２：貼り合せロール
３４：複合シートの巻き取りロール
【図１】
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【図２】
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