JP2018034442A - 機能性フィルムの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記ポリエチレン樹脂は、密度が0.930g/cm3以上0.950g/cm3以下である、機能性フィルムの製造方法であって、
前記ポリエチレン樹脂を主成分として含有する層の表面に、芳香族系溶剤および長鎖アルキル系剥離剤を含む、剥離剤層形成用塗布液を塗布、乾燥して剥離剤層を形成することを含む、機能性フィルムの製造方法。
本発明の一形態に係る製造方法は、少なくとも一方の最表層としてポリエチレン樹脂を主成分として含有する層を含む基材を用いるものであり、当該ポリエチレン樹脂を主成分として含有する層の表面に、芳香族系溶剤および長鎖アルキル系剥離剤を含む、剥離剤層形成用塗布液を塗布、乾燥して剥離剤層を形成することを含む。ここで、基材の少なくとも一方の最表層であるポリエチレン樹脂を主成分として含有する層に含まれるポリエチレン樹脂は、密度が0.930g/cm3以上0.950g/cm3以下である。
(基材)
基材は、少なくとも一方の最表層としてポリエチレン樹脂を主成分として含有する層
(以下、単にポリエチレン樹脂層とも称する)を含む。ここで、主成分とは、層の総質量に対して60質量%以上含まれることを指し、75質量%以上含まれることが好ましく、85質量%以上含まれることがより好ましく、95質量%以上含まれることがさらに好ましく、98質量%以上含まれることが特に好ましく、100質量%であることが最も好ましい(上限100質量%)。
基材の成形方法としては、公知の方法が適用でき、特に制限されないが、たとえば、Tダイ法あるいはインフレーション法などにより溶融温度180〜250℃で押出した後、冷却ロールや空冷などにより冷却して巻き取る方法等が挙げられる。
本発明の一形態に係る製造方法は、ポリエチレン樹脂層の表面に、芳香族系溶剤および長鎖アルキル系剥離剤を含む、剥離剤層形成用塗布液を塗布、乾燥して剥離剤層を形成することを含む。
本明細書において、剥離剤層形成用塗布液とは、芳香族系溶剤を溶媒として含有し、さらに長鎖アルキル系剥離剤を溶質として含有する溶液である。
芳香族系溶剤としては、置換または非置換の芳香環式化合物であっても、置換または非置換の芳香族複素環式化合物であってもよい。置換または非置換の芳香環式化合物としては、特に制限されないが、たとえば、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、フェノール、クレゾール、ニトロベンゼン、アニリン等が挙げられる。また、置換または非置換の芳香族複素環式化合物としては、特に制限されないが、たとえば、ピリジン等が挙げられる。これらの中でも、芳香族系溶剤は、炭素原子および水素原子のみから構成される芳香族炭化水素類であることが好ましい。さらに、芳香族系溶剤は、長鎖アルキル系剥離剤をより良好に溶解・塗布しうるとの観点、および後述する乾燥性の観点から、トルエンが最も好ましい。これより、本発明の好ましい一形態は、芳香族系溶剤は、トルエンである方法である。
本発明に係る製造方法は、芳香族系溶剤および長鎖アルキル系剥離剤を含む、剥離剤層形成用塗布液を塗布、乾燥して剥離剤層を形成することを含む。
塗布方法は特に限定されず、たとえばロールコーター、ナイフコーター、エアーナイフコーター、バーコーター、ブレードコーター、スロットダイコーター、リップコーター、グラビアコーターなどの公知の塗布装置を用いて、ポリエチレン樹脂層の表面に塗布することで得ることができる。
本発明の好ましい一形態は、少なくとも一方の最表層としてポリエチレン樹脂を主成分として含有する層を含む基材の、剥離剤層を形成する面とは反対側の面に、粘着剤層を形成することを含む製造方法である。
1.粘着剤
粘着剤層形成材料である粘着剤組成物は、粘着剤を必須に含む。粘着剤としては、特に限定されず、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粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤などを用いることができる。上記粘着剤は1種単独で用いても2種以上併用してもよい。
粘着剤組成物は、必要に応じて、光安定剤、酸化防止剤、着色剤、充填剤、帯電防止剤、タッキファイヤー、濡れ剤、レベリング剤、増粘剤、消泡剤、防腐剤等の公知の添加剤を適宜添加することができる。
粘着剤層を塗布により形成する場合、粘着剤組成物は、必要に応じて、公知の溶媒をさらに含んでいてもよい。
粘着剤層の形成方法は特に限定されないが、たとえば、
(i)粘着剤組成物を、少なくとも一方の最表層としてポリエチレン樹脂を主成分として含有する層を含む基材上の、剥離剤層を形成した面とは反対側の面上に塗布する方法や、
(ii)粘着剤層を有する転写部材の粘着剤層面と、少なくとも一方の最表層としてポリエチレン樹脂を主成分として含有する層を含む基材と、が接するように両者を貼り合わせることで、少なくとも一方の最表層としてポリエチレン樹脂を主成分として含有する層を含む基材の、剥離剤層を形成する面とは反対側の面に粘着剤層を形成する方法、
等の方法を用いることができる。
本発明の一形態に係る製造方法によって製造される機能性フィルム、特に粘着フィルムは、剥離ライナーをさらに有していてもよい。剥離ライナーとしては、特に限定されるものではないが、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルフィルム、ポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィンフィルムなどのプラスチックフィルム;上質紙、グラシン紙、クラフト紙、クレーコート紙などの紙が挙げられる。かような、剥離ライナーの厚みは、通常10〜400μm程度であることが好ましい。また、剥離ライナーの表面には、粘着剤層の剥離性を向上させるためのシリコーンなどから構成される剥離剤からなる層が設けられてもよい。かような層が設けられる場合の当該層の厚みは、0.01〜5μm程度であることが好ましい。ただし、本発明の一形態に係る製造方法によって製造される機能性フィルムは、剥離ライナーを有していないものも包含されうる。なお、上記説明した本発明の一形態に係る機能性フィルムが有しうる剥離ライナーとして、本発明の他の一形態に係る機能性フィルムである剥離ライナーが用いられてもよい。
粘着剤層の厚みは、特に限定されないが、粘着性および薄膜化の観点から、10〜100μmの範囲が好ましい。
本発明の一形態に係る機能性フィルムの製造方法は、剥離剤層または粘着剤層以外の、その他の機能性層を形成することを含む方法であってもよい。ここで、その他の機能性層としては、特に制限されず、たとえば、ハードコート層、紫外線吸収層、防汚層、印字印刷層、易接着層、帯電防止層等の公知の層を挙げることができる。
本発明の一形態に係る製造方法は、剥離剤層、粘着剤層および任意に形成されうる各種機能性層を基材に形成した後、得られた積層体(機能性フィルム)を巻き取ることをさらに有することが好ましい。これより、本発明の好ましい一形態に係る製造方法は、剥離剤層、少なくとも一方の最表層としてポリエチレン樹脂を主成分として含有する層を含む基材および粘着剤層を含む積層体を、粘着剤層が、ロールの径方向に剥離剤層と直接接するよう巻き取ることをさらに含む方法である。かような製造方法としては、たとえば、ロールtoロール法を用いた製造方法が挙げられる。
本発明の一形態に係る製造方法にて製造される機能性フィルムは、粘着フィルムまたは剥離ライナーであることが好ましく、粘着フィルムであることがより好ましい。かような粘着フィルムは、傷や塗膜を保護する各種保護シートとして好適に用いることができる。かような保護シートの中でも、本発明の一形態に係る製造方法にて製造される機能性フィルムは、耐候性が高く、また、立体形状追従性の高いポリエチレン樹脂を基材に用いていることから、ブレーキディスクアンチラストフィルムとして用いることがより好ましい。被着体としては、車両、航空機、船舶、ブルドーザ、ショベルカー、トラッククレーン、フォークリフト等の移動体のホイールが挙げられる。車両としては、ガソリンやバイオエタノール等を燃料とする自動車、二次電池や燃料電池を利用した電気自動車、ハイブリッド自動車等の四輪自動車(乗用車、トラック、バス等);二輪のバイク、自転車;鉄道車両(電車、ハイブリッド電車、機関車等)などが挙げられる。
<基材、剥離剤層形成用塗布液および粘着剤組成物の準備>
〔基材の作製〕
第1のポリエチレン樹脂として、日本ポリエチレン株式会社製、商品名 ノバテック(登録商標)LL UF230(密度0.921g/cm3、MFR 1.0g/10分)、第2のポリエチレン樹脂として、日本ポリエチレン株式会社製、商品名 ノバテック(登録商標)HD HF111K(密度0.945g/cm3、MFR 0.05g/10分)を準備した。
トルエン中に、市販の剥離剤であるライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製 ピーロイル(登録商標)1010Sを、溶液の総質量に対して2質量%となるよう添加し、50℃に加温して攪拌することで溶解して、剥離剤層形成用塗布液を調製して、後述の剥離剤層の形成における塗布開始までの間、50℃の状態で保管した。
還流器および攪拌機を備えたフラスコに、アクリル酸ブチル95質量部、アクリル酸5質量部、過酸化物系開始剤およびトルエン(溶剤)を混合し、窒素置換を行いながら加温し、重合を行って、アクリル系ポリマーを得た(重量平均分子量Mw=500,000)。
前記作製したロール状の基材を送り出し、搬送させながら、前記作製した基材の一方の表面に、50℃に保温した剥離剤層形成用塗布液をバーコーターにより塗布した後、80℃で1分間乾燥した後の乾燥膜厚が300nmとなるよう、剥離剤層を形成した。
剥離剤層の形成の後、前記作製した基材と剥離剤層との積層体を搬送させながら、当該積層体における、基材の剥離剤層を形成した面とは反対側の表面に、粘着剤組成物をロールコーターにより、塗布量が固形分質量で、20g/m2となるように塗布した後、90℃で1分乾燥させて乾燥膜厚20μmである粘着剤層を形成した。
粘着剤層の形成の後、当該積層体を巻き取り装置にて、粘着剤層が、ロールの径方向に剥離剤層と直接接するよう巻回することで、ロール状の粘着フィルム(粘着フィルムロール)を製造した。
実施例1における基材の作製において、第1のポリエチレン樹脂を54.2質量部、第2のポリエチレン樹脂を45.8質量部とした以外は実施例1と同様にして、粘着フィルムロールを製造した。ここで、基材を形成するポリエチレン樹脂混合物の密度は0.932g/cm3であった。
実施例1における基材の作製において、第1のポリエチレン樹脂を41.7質量部、第2のポリエチレン樹脂を58.3質量部とした以外は実施例1と同様にして、粘着フィルムロールを製造した。ここで、基材を形成するポリエチレン樹脂混合物の密度は0.935g/cm3であった。
実施例1における基材の作製において、第1のポリエチレン樹脂および第2のポリエチレン樹脂に代えて、ポリエチレン樹脂として、日本ポリエチレン株式会社製、商品名 ノバテック(登録商標)HD HF313(密度0.950g/cm3、MFR 0.05g/10分)を準備した以外は実施例1と同様にして、粘着フィルムロールを製造した。
実施例1における剥離剤層形成用塗布液の調製において、トルエンに代えて、トルエン:メチルエチルケトン(MEK)=2:1(質量比)の混合溶剤を用いた以外は実施例1と同様にして、粘着フィルムロールを製造した。
実施例1における基材の作製において、第1のポリエチレン樹脂を83.3質量部、第2のポリエチレン樹脂を16.7質量部とした以外は実施例1と同様にして、ロール状の粘着フィルムの製造を試みた。ここで、基材を形成するポリエチレン樹脂混合物の密度は0.925g/cm3であった。しかしながら、剥離剤層の形成における基材の変形が大きいことから、続く粘着剤層の形成へ向けた基材の搬送および基材が搬送された状態における粘着剤層の形成が困難であり、粘着フィルムを形成することができなかった。
(基材のトルエン塗工性評価1;50℃トルエン膨張率)
前記作製した基材を75cm×75cmのサイズに切り出した。次いで、基材の一方の表面に、直接、50℃に加熱したトルエンをバーコーターで塗布した。そして、塗布後の基材を75cm×75cmのサイズの一枚目のガラス板上に、当該一枚目のガラス板の2辺の位置と塗布後の基材の2辺の位置とが一致するよう設置した。次いで、塗布後の基材上に、75cm×75cmのサイズの2枚目のガラス板を、当該2枚目のガラス板の2辺の位置と、塗布後の基材および1枚目のガラス板の上記のように位置を合せた2辺の位置とが一致するよう設置し、塗布後の基材を前記一枚目のガラス板および前記二枚目のガラス板で挟み込んだ。その後、上記のように位置を合せた2枚のガラス板および塗布後の基材の2辺方向に対して、塗布後の基材のガラス板からはみ出た部分の長さを測定した。なお、測定は塗布後30秒以内に行った。この結果から、塗布後の基材の面積を算出し、下記式によって基材の膨張率を算出した。
○:膨張率が5%以上5.5%未満である、
△:膨張率が5.5%以上6%未満である、
×:膨張率が6%以上である。
前記製造した各ロール状の粘着フィルムを、ロールの一ヵ所で切断し、シート状へ固定して自動車のホイールに貼合しうる形状へと打ち抜くことで、自動車のブレーキディスク用保護シートであるブレーキディスクアンチラストフィルムの積層体を製造した。
前記製造した各ロール状の粘着フィルムを、ロールの一ヵ所で切断し、シート状へ固定して自動車のホイールに貼合しうる形状へと打ち抜くことで、自動車のブレーキディスク用保護シートであるブレーキディスクアンチラストフィルムの積層体を製造した。
評価結果を表1に示す。
○:ホイール形状に容易に追従できる、
△:ホイール形状に力を加えれば追従可能、
×:ホイール形状に追従できない。
11、32 粘着剤層
12、21、33 ポリエチレン樹脂を主成分として含有する単層フィルム(基材)
13、22、34 剥離剤層
20 剥離ライナー
30 ロール状の粘着フィルム。
Claims (5)
- 少なくとも一方の最表層としてポリエチレン樹脂を主成分として含有する層を含む基材を含み、
前記ポリエチレン樹脂は、密度が0.930g/cm3以上0.950g/cm3以下である、機能性フィルムの製造方法であって、
前記ポリエチレン樹脂を主成分として含有する層の表面に、芳香族系溶剤および長鎖アルキル系剥離剤を含む、剥離剤層形成用塗布液を塗布、乾燥して剥離剤層を形成することを含む、機能性フィルムの製造方法。 - 前記剥離剤層形成用塗布液は、温度が40℃以上である、請求項1に記載の機能性フィルムの製造方法。
- 前記芳香族系溶剤は、トルエンである、請求項1または2に記載の機能性フィルムの製造方法。
- 前記基材の、前記剥離剤層を形成する面とは反対側の面に、粘着剤層を形成することを含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の機能性フィルムの製造方法。
- 前記剥離剤層、前記基材および前記粘着剤層を含む積層体を、前記粘着剤層が、ロールの径方向に前記剥離剤層と直接接するよう巻き取ることをさらに含む、請求項4に記載の機能性フィルムの製造方法。
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