层叠膜的制作方法

专利2022-06-29  60

本发明涉及相对于具有不同凹凸形状的各种被粘接物显示出一定的粘接力的层叠膜。



背景技术:

对于由合成树脂、金属、玻璃等各种材料形成的制品,为了防止加工工序、运送工序、保存中产生的刮伤、污垢,大多采取贴上保护表面的材料的处理。其具有代表性的产品为表面保护膜,一般而言使用在由热塑性树脂、纸形成的支承基材上形成粘接层而得的保护膜,通过将粘接层面粘贴在被粘接物上从而以支承基材进行覆盖从而保护表面。

尤其近年来,液晶显示器、触控面板装置逐渐普及,它们是由合成树脂形成的多个光学片、光学膜等部件构成的。对于该光学用部件而言,必须极力减少光学应变等缺陷,因此为了防止可能成为缺陷原因的刮伤、污垢,大多使用表面保护膜。

就表面保护膜的特性而言,要求:在经历温度、湿度等环境变化、受到低应力这种程度的情况下不易从被粘接物剥离;从被粘接物剥离时,粘接剂及粘接剂成分不会残留在被粘接物上;加工后、使用后可轻易剥离。

在上述光学用部件之中,对于扩散板、棱镜片这样的在表面具有凹凸的被粘接物而言,市面上已出现具有各种表面形状的产品,而对于这样的具有不同表面形状与表面粗糙度的被粘接物,开发出能够显示出一定的粘接力的保护膜成为课题。

专利文献1虽然记载了通过控制粘接层的表面粗糙度来抑制粘接力的经时变化,但是由于表面粗糙度的控制范围不适当,因此对于具有各种表面形状、凹凸的被粘接物的均匀粘接力差。

专利文献2虽然记载了通过控制粘接层的表面粗糙度来降低制成卷绕体时的展开力,但是由于粘接层柔软,因此在贴合后无法保持粘接层表面的形状,而会转印被粘接物的形状,因此贴附在如扩散板、棱镜片这样的在表面具有凹凸的被粘接物上时,粘接力过大。

专利文献3虽然记载了通过控制粘接层的表面粗糙度来得到剥离时的残胶抑制效果,但是表面粗糙度的控制范围不适当,因此在对于不同凹凸形状的被粘接物显示出一定的粘接力的方面较差。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2008-150581号公报

专利文献2:日本特开2010-6927号公报

专利文献3:日本特开2016-20079号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

本发明的课题在于解决上述问题点。即,本发明的课题在于提供对于具有不同凹凸形状的各种被粘接物,以与其表面形状无关的方式显示出一定的粘接力的层叠膜。

用于解决课题的手段

上述课题可通过下述层叠膜来实现,该层叠膜在基材的一侧的面具有树脂层a、在另一侧的面具有树脂层b,上述树脂层a的十点平均表面粗糙度rz(a)为1.5μm以上且5.0μm以下、且树脂层a在25℃、1hz时的储能模量g’为3.0×105pa以上。

发明的效果

根据本发明,鉴于上述课题,能够提供对于具有不同凹凸形状的各种被粘接物显示出良好的粘接特性的层叠膜。

具体实施方式

以下,对本发明的实施方式进行说明。但是,需要说明的是,本发明并不限于以下说明的实施方式。

本发明的层叠膜可通过如下层叠膜来实现,其由在基材的一侧的面具有树脂层a、在另一侧的面具有树脂层b的至少3层组成,上述树脂层a的十点平均表面粗糙度rz(a)为1.5μm以上且5.0μm以下、且树脂层a在25℃时的储能模量g’为3.0×105pa以上。

构成本发明的层叠膜的树脂层a指的是层状的物质,优选在常温下具有粘接性。

构成本发明的层叠膜的树脂层b指的是层状的物质,优选相对于树脂层a具有脱模性。在不具有树脂层b的情况下,将层叠膜制成卷绕体时,树脂层a会牢固地贴附于基材树脂层a的相反侧的表面,展开后的树脂层a的表面形状发生变化,从而存在粘接力降低、展开本身变得困难的情况。

树脂层a的十点平均表面粗糙度rz(a)(以下有时简单表述为rz(a))为1.5μm以上且5.0μm以下。更优选为2.0μm以上且5.0μm以下,进一步优选为3.0μm以上且5.0μm以下,特别优选为3.5μm以上且5.0μm以下。rz(a)小于1.5μm时,会有对于不同凹凸形状的被粘接物无法显示出一定的粘接力的情况。rz(a)超过5.0μm时,则会有变得难以保持粘接性的情况。作为控制上述树脂层a的十点平均表面粗糙度的方法,可举出:转印树脂层b的凹凸形状的方法;将具有粗糙面效果的材料使用于树脂层a或基材层的方法;通过将具有凹凸形状的辊等按压在树脂层a表面而进行的转印,等等。

本发明中的树脂层a的算术平均粗糙度ra(a)(以下有时简单表述为ra(a))优选为0.2μm以上且小于1μm。更优选为0.3μm以上且小于0.8μm,进一步优选为0.4μm以上且小于0.6μm。ra(a)小于0.2时,会有对于不同凹凸形状的被粘接物无法显示出一定的粘接力的情况。ra(a)超过1.0μm时,则会有难以保持粘接性的情况。作为控制上述树脂层a的算术平均粗糙度的方法,可举出:转印树脂层b的凹凸形状的方法;将具有粗糙面效果的材料使用于树脂层a或基材层的方法;通过将具有凹凸形状的辊等按压在树脂层a表面而进行的转印,等等。

树脂层a在25℃、1hz时的储能模量g’为3.0×105pa以上。更优选为5.0×105pa以上,进一步优选为7.0×105pa以上,特别优选为1.0×106pa以上。树脂层a在25℃、1hz时的储能模量g’小于3.0×105pa时,树脂层a在贴合时会追随着被粘接物形状而变形,因此其粘接力会受到被粘接物形状左右,与被粘接物间容易产生粘接力差异,有粘接力变得过大的情况。树脂层a在25℃、1hz时的储能模量g’的上限没有特别限定,但从有难以得到粘接力的情况考虑,实质上的上限为1.0×108pa以下。树脂层a在25℃、1hz时的储能模量g’可在制造层叠膜时通过例如调整树脂层a的原料组成来实现。

上述层叠膜的树脂层a表面的十点平均表面粗糙度rz(a)、算术平均粗糙度ra(a)、及25℃时的储能模量g’可通过后述方法算出。

构成本发明的层叠膜的基材没有特别限定,作为基材中使用的树脂可使用例如聚烯烃、聚酯,其中从生产率、加工性的观点考虑,优选以聚烯烃作为主成分。此处所述的主成分是指构成层叠膜的基材层的成分中质量%最高的成分(含量最多的成分)。

作为上述聚烯烃,例如可举出低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯、低结晶性或非晶性的乙烯·α-烯烃共聚物、聚丙烯、丙烯·乙烯共聚物(无规共聚物及/或嵌段共聚物)、丙烯·α-烯烃共聚物、丙烯·乙烯·α-烯烃共聚物、乙烯·(甲基)丙烯酸乙酯共聚物、乙烯·(甲基)丙烯酸甲酯共聚物、乙烯·(甲基)丙烯酸正丁酯共聚物、乙烯·乙酸乙烯酯共聚物。这些可以单独使用也可以并用。需要说明的是,上述α-烯烃只要能与丙烯、乙烯共聚,则不受特别限定,例如可举出1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-戊烯、1-庚烯。上述聚烯烃中,为了使基材的表面形状粗糙面化、将树脂层a的十点平均表面粗糙度rz(a)、算术平均粗糙度ra(a)控制在所希望的范围,优选具有域成分(domaincomponent)分散于作为主成分的基体树脂而成的结构。为了形成上述结构,可通过例如将构成树脂层a的主成分设为聚丙烯并添加与其不相容的聚烯烃的方法、使用市售的嵌段聚丙烯的(所谓嵌段共聚物或抗冲击共聚物)的方法来实现。

另外,本发明的层叠膜的基材中少量含有构成树脂层a、树脂层b的各成分,这从提高基材对树脂层a、树脂层b的亲和性,提高界面粘接力的观点考虑是优选的。作为使基材层含有粘接层成分的方法,从树脂的回收、降低生产成本的观点考虑,优选方法为采用下述方法,即,添加将本发明的层叠膜回收、再原料化而得的回收原料并加以使用的方法。

本发明的基材中使用的树脂的熔体流动速率(mfr,在230℃、21.17n的条件下测定)优选为0.5g/10分钟以上,更优选为1g/10分钟以上,进一步优选为2g/10分钟以上。mfr小于0.5g/10分钟时,熔融粘度过高,因此有生产率降低的情况。另外,mfr的上限优选为30g/10分钟以下,更优选为25g/分钟,进一步优选为20g/10分钟。mfr大于30g/10分钟时,会有变得难以控制树脂层a的十点平均表面粗糙度rz(a)、算术平均粗糙度ra(a)的情况。

本发明的基材中也可以含有用来控制树脂层a表面的十点平均表面粗糙度rz(a)、算术平均粗糙度ra(a)的粒子,例如可使用无机粒子、有机粒子等。作为无机粒子,可举出二氧化硅、氧化钛、氧化铝、氧化锆、碳酸钙、炭黑、沸石粒子等,作为有机粒子,可举出丙烯酸系树脂粒子、苯乙烯系树脂粒子、聚烯烃系树脂粒子、聚酯系树脂粒子、聚氨酯系树脂粒子、聚碳酸酯系树脂粒子、聚酰胺系树脂粒子、有机硅系树脂粒子、氟系树脂粒子或上述树脂的合成中使用的2种以上的单体的共聚树脂粒子等,这些粒子可以单独使用也可以并用。

上述粒子的平均粒径优选为0.1μm以上,更优选为1.0μm以上,进一步优选为5.0μm以上。平均粒径小于0.1μm时,则会有粒子发生聚集,无法得到控制rz(a)、ra(a)的效果的情况。另一方面,平均粒径的上限优选为基材层的厚度以下,或50.0μm以下,更优选为40.0μm以下,进一步优选为30.0μm以下。平均粒径超过基材层的厚度或超过50.0μm时,会有成为粗大的缺陷而生产率降低、无法得到粘接力的情况。

本发明中构成基材的组合物中,在不损害本发明的层叠膜的特性的范围内,还可以适当地添加结晶成核剂、润滑剂、抗氧化剂、耐候剂、抗静电剂、颜料等各种添加剂。另外,还可以含有用于与本发明中的树脂层a良好层叠的易粘接成分。

构成本发明的层叠膜的基材的厚度可根据层叠膜要求的特性适当地调整,优选为5μm以上,更优选为10μm以上,进一步优选为20μm以上。厚度薄于5μm时,会有强度不足、制造工序中难以搬运的情况,加工时、使用时破裂的情况。基材厚度的上限优选为200μm以下,更优选为100μm以下,进一步优选80μm以下。厚度超过200μm时,会有薄膜的雾度上升,生产率降低的情况。另外,尤其会有对于表面具有凹凸的被粘接物的追随性不足,粘接力降低的情况。

本发明的层叠膜的基材的一侧的面具有树脂层a。树脂层a是指层状的物质,优选为在常温下具有粘接性。

用于构成本发明的层叠膜的树脂层a的组合物只要不损害本发明的效果,则没有特别限定,可使用丙烯酸系、有机硅系、天然橡胶系、合成橡胶系等公知的树脂组合物。这些树脂组合物中,从回收性的观点考虑,优选使用热塑性的合成橡胶系粘接剂,其中,更优选苯乙烯系弹性体。

作为上述苯乙烯系弹性体,可使用例如苯乙烯·丁二烯共聚物(sbr)、苯乙烯·异戊二烯·苯乙烯共聚物(sis)、苯乙烯·丁二烯·苯乙烯共聚物(sbs)等苯乙烯·共轭二烯系共聚物及其氢化物(例如氢化苯乙烯·丁二烯共聚物(hsbr)、苯乙烯·乙烯丁烯·苯乙烯三嵌段共聚物(sebs)、苯乙烯·乙烯丁烯二嵌段共聚物(seb))、苯乙烯·异丁烯系共聚物(例如苯乙烯·异丁烯·苯乙烯三嵌段共聚物(sibs)、苯乙烯·异丁烯二嵌段共聚物(sib),或这些的混合物)。上述中,优选使用苯乙烯·丁二烯·苯乙烯共聚物(sbs)等苯乙烯·共轭二烯系共聚物及其氢化物、苯乙烯·异丁烯系共聚物。另外,苯乙烯系弹性体可以仅使用1种,也可以并用2种以上。进而根据需要还可以使用苯乙烯系弹性体以外的材料。

苯乙烯系弹性体的重均分子量优选为50,000~400,000的范围,更优选为50,000~300,000的范围。重均分子量小于50,000时,会有树脂层a的聚集力降低,从被粘接物剥离时发生残胶的情况;超过400,000时,会有粘度变高,生产率降低的情况。

将苯乙烯系弹性体整体作为100质量%时,苯乙烯系弹性体中的苯乙烯含量优选为5质量%以上,更优选为8质量%以上,进一步优选为10质量%以上。苯乙烯含量小于5质量%时,会有树脂层a的聚集力降低,从被粘接物剥离时产生残胶的情况。另一方面,苯乙烯系弹性体中的苯乙烯含量的上限优选为60质量%。超过60质量%时,会有对被粘接物的粘附性降低,尤其对于具有凹凸的被粘接物的粘接性不足的情况。

本发明中使用的树脂a中的苯乙烯系弹性体的硬度为50以上,更优选为55以上,进一步优选为60以上。苯乙烯系弹性体的硬度可通过依照iso7619测得的a型杜罗会跳式硬度计(durometertypea)硬度来测定。树脂层a中的苯乙烯弹性体的硬度小于50时,会有对于不同凹凸形状的被粘接物无法显示出一定的粘接力的情况。

在本发明中的树脂层a中,除了上述苯乙烯系弹性体以外,还可以添加烯烃系树脂。通过添加烯烃系树脂,从而调节粘接力,得到良好的制膜性。作为烯烃系树脂例如可举出低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯、低结晶性或非晶性的乙烯·α-烯烃共聚物、结晶性聚丙烯、低结晶性聚丙烯、非晶性聚丙烯、丙烯·乙烯共聚物(无规共聚物及/或嵌段共聚物)、丙烯·α-烯烃共聚物、丙烯·乙烯·α-烯烃共聚物、聚丁烯、4-甲基-1-戊烯·α-烯烃共聚物、乙烯·(甲基)丙烯酸乙酯共聚物、乙烯·(甲基)丙烯酸甲酯共聚物、乙烯·(甲基)丙烯酸正丁酯共聚物、乙烯·乙酸乙烯酯共聚物,这些可以单独使用也可以并用。需要说明的是,作为上述α-烯烃,只要能与乙烯、丙烯、4-甲基-1-戊烯共聚,则没有特别限定,例如可举出乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-戊烯、1-庚烯。

上述烯烃系树脂中,优选使用低密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯、乙烯·α-烯烃共聚物、聚丙烯、丙烯·α-烯烃共聚物、聚丁烯、低结晶性聚丙烯、非晶性聚丙烯、4-甲基-1-戊烯·α-烯烃共聚物。在将树脂层a整体作为100质量%时,烯烃系树脂的含量优选为80质量%以下,更优选为50质量%以下,进一步优选为40质量%以下。

在本发明的树脂层a中,也可以含有用来控制树脂层a的十点平均表面粗糙度rz(a)、算术平均粗糙度ra(a)的粒子。作为粒子,例如可使用无机粒子、有机粒子等,优选为被粘接物损伤的可能性低的有机粒子。作为有机粒子,可举出丙烯酸系树脂粒子、苯乙烯系树脂粒子、聚烯烃系树脂粒子、聚酯系树脂粒子、聚氨酯系树脂粒子、聚碳酸酯系树脂粒子、聚酰胺系树脂粒子、有机硅系树脂粒子、氟系树脂粒子、或上述树脂的合成中使用的2种以上的单体的共聚树脂粒子等,这些粒子可以单独使用也可以并用。

上述粒子的平均粒径优选为0.1μm以上,更优选为1.0μm以上,进一步优选为2.0μm以上。平均粒径小于0.1μm时,会有粒子的聚集产生、无法得到控制rz(a)、ra(a)的效果的情况。另一方面,平均粒径的上限优选为树脂层a的厚度的2.0倍以下,或20.0μm以下,更优选15.0μm以下,进一步优选为10.0μm以下。平均粒径超过树脂层a的厚度的2.0倍或超过20.0μm时,会有无法得到所希望的粘接力的情况。

本发明的树脂层a中,除上述以外,还可以在不损害本发明的目的的范围内适当地添加粘接赋予剂、润滑剂、其他添加剂等其他成分。

作为上述粘接赋予剂,例如可使用脂肪族系共聚物、芳香族系共聚物、脂肪族·芳香族系共聚物系、脂环式系共聚物等石油树脂、萜烯系树脂、萜烯酚系树脂、松香系树脂、烷基酚系树脂、二甲苯系树脂或它们的氢化物。将树脂层a整体作为100质量%时,粘接赋予剂的含量优选为40质量%以下,更优选为30质量%以下。粘接赋予剂的含量高于40质量%时,会有将本发明的层叠膜粘贴到被粘接物后,剥离时产生残胶而污染被粘接物的情况,经时、加热保存时部分粘接赋予剂渗出树脂层a表面,粘接力变得过剩的情况。

作为本发明的树脂层a中使用的润滑剂,其是为了在将苯乙烯系弹性体碎片化时、用于防止碎片彼此粘接、结块而使其附着在碎片表面、或通过使其析出于树脂层a的表面从而调节粘接力、或为了在将树脂层a熔融挤出时得到良好的挤出性而添加的物质,例如可举出硬脂酸钙、山嵛酸镁等脂肪酸金属盐,亚乙基双硬脂酸酰胺、六亚甲基双硬脂酸酰胺等脂肪酸酰胺,聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、石蜡等蜡。将树脂层a整体设为100质量%时,润滑剂的含量优选为10质量%以下,更优选为5质量%以下,特别优选为3质量%以下。润滑剂含量高于10质量%时,会有尤其对于具有凹凸的被粘接物的粘接力不足的情况,或是会有将树脂层a通过熔融挤出法成型时因部分润滑剂升华而污染喷嘴,进而附着于制品的情况。

另外,作为上述其他添加剂,可举出结晶成核剂、抗氧化剂、耐热赋予剂、耐候剂、抗静电剂等。这些添加剂可以单独使用也可以并用,将树脂层a整体作为100质量%时,其他添加剂的总含量优选为3质量%以下,更优选为2质量%以下。添加剂的总含量高于3质量%时,会有从树脂层a渗出而使得制品产生缺陷的情况,或污染被粘接物的情况。

本发明中的树脂层a的厚度可根据被粘接物的材质、厚度、表面形状、要求等级进行适当调节,优选为0.5μm以上,更优选为1.0μm以上,进一步优选为1.5μm以上。树脂层a的厚度小于0.5μm时,会有无法显示出充分的粘接力的情况。树脂层a的厚度优选为10μm以下,更优选为7μm以下,进一步优选为5μm以下,特别优选为4μm以下。树脂层a的厚度大于10μm时,会有粘接力过剩,树脂层a的十点平均表面粗糙度rz(a)、算术平均粗糙度ra(a)降低的情况。

将本发明中的树脂层a的厚度设为t时,优选t≤rz(a)的关系成立,更优选t≤rz(a)-0.5,进一步优选t≤rz(a)-1.0。本发明的层叠膜通过在树脂层a表面具有凹凸形状,从而在与被粘接物贴合时仿照该凹凸形状形成接触图案。通过具有该接触图案,贴合时的接触面积与被粘接物形状无关地成为一定,因此对于具有不同凹凸形状和表面粗糙度的被粘接物能够显示出一定的粘接力。此时树脂层a的厚度t越厚,贴合时由压力造成的树脂层a在厚度方向上的变形量变得越大。t>rz(a)时,会有贴合时树脂层a在厚度方向的变形量变得大于被粘接物的粗糙度rz(a)的情况,有与被粘接物的接触面积增大、粘接过度的情况。

将贴合本发明的层叠膜的被粘接物的十点平均表面粗糙度设为rz(m)时,其与树脂层a的粗糙度rz(a)的关系优选为rz(m)≤rz(a)成立,更优选rz(m)≤rz(a)-0.5,进一步优选rz(m)≤rz(a)-1.0成立。此处,被粘接物是指贴合本发明的层叠膜的对象物。本发明的层叠膜通过在树脂层a表面具有凹凸形状,从而与被粘接物贴合时依照该凹凸形状形成接触图案。通过具有该接触图案,接触面积与被粘接物表面形状无关地而成为一定值,因此能够制成对于不同凹凸形状的被粘接物具有一定粘接力的薄膜。树脂层a与被粘接物表面两者都具有凹凸形状时,上述接触图案受到十点平均表面粗糙度rz较大一方的影响大。所以,rz(a)<rz(m)时,上述接触图案受到被粘接物表面形状的影响变大,会有对于凹凸大的被粘接物难以得到一定粘接力的效果的情况。

本发明的层叠膜在基材的与树脂层a呈相反侧的面具有树脂层b。树脂层b指的是层状物质,优选为具有脱模性。

作为本发明的层叠膜的树脂层b中使用的树脂,例如可举出聚烯烃、聚酯,其中,从生产率、加工性的观点考虑,优选以聚烯烃作为主成分。此处所述的主成分是指构成层叠膜的树脂层b的成分中质量%最高的成分(含量最多的成分)。

作为上述聚烯烃,例如可举出低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯、低结晶性或非晶性的乙烯·α-烯烃共聚物、聚丙烯、丙烯·乙烯共聚物(无规共聚物及/或嵌段共聚物)、丙烯·α-烯烃共聚物、丙烯·乙烯·α-烯烃共聚物、乙烯·(甲基)丙烯酸乙酯共聚物、乙烯·(甲基)丙烯酸甲酯共聚物、乙烯·(甲基)丙烯酸正丁酯共聚物、乙烯·乙酸乙烯酯共聚物。这些可以单独使用也可以并用。需要说明的是,作为上述α-烯烃,只要能与丙烯、乙烯共聚,则没有特别限定,例如可举出1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-戊烯、1-庚烯。上述聚烯烃中,出于将树脂层b的十点平均表面粗糙度rz(r)(以下有时简单表述为rz(r))控制在所希望的范围的目的,优选具有缺乏相容性的域树脂分散于作为主成分的基体树脂而成的构造。为了形成上述构造,可通过将构成树脂层b的主成分设为聚丙烯,添加与其不相容的聚烯烃的方法,使用市售的嵌段聚丙烯(所谓嵌段共聚物或抗冲击共聚物)的方法来实现。

本发明的树脂层b中使用的树脂的熔体流动速率(mfr,在230℃、21.17n的条件下测定)优选为0.5g/10分钟以上,更优选为1g/10分钟以上,进一步优选为2g/10分钟以上。mfr小于0.5g/10分钟时,熔融粘度过高,因此有生产率降低的情况。另外,mfr的上限优选为30g/10分钟以下,更优选为25g/10分钟,进一步优选为20g/10分钟。mfr大于30g/10分钟时,会有树脂层b的十点平均表面粗糙度rz(r)降低,将层叠膜卷绕后变得难以展开的情况。

构成树脂层b的材料中,优选进一步作为脱模剂添加氟系树脂、有机硅系树脂、脂肪酸金属盐、脂肪酸酰胺、无机粒子、有机粒子等易润滑剂。在不含有易润滑剂的情况下,卷绕、展开层叠膜时,会有树脂层a的表面形状变形,对于不同凹凸形状的被粘接物无法显示出一定粘接力的情况。

本发明的层叠膜通过具有树脂层b,在制造工序、分切工序中将层叠膜卷绕成卷状时,能够以良好的卷绕姿态进行卷绕,在分切时、使用时,从辊上卷出薄膜时的力不会变得过大,能够良好地卷绕。需要说明的是,作为对本发明的层叠膜中与树脂层a呈相反侧的面赋予脱模性的其他方法,还可举出不设置树脂层b而将上述易润滑剂等添加至基材的方法,从生产率、成本、脱模效果的观点考虑,更优选为设置树脂层b的方法。

本发明的层叠膜的树脂层b的十点平均表面粗糙度rz(r)优选为3.5μm以上,更优选为4.0μm以上,进一步优选为4.5μm以上。rz(r)小于3.5μm时,会有在制造工序、分切工序中难以良好地卷绕层叠膜的情况。rz(r)的上限虽然没有特别设定,但在20μm以上时,会有产生厚度精度、强度降低的问题的情况。

本发明中的树脂层a的十点平均表面粗糙度rz(a)与树脂层b的十点平均表面粗糙度rz(r)的关系优选为rz(a)≤rz(r)成立,更优选为rz(a)≤rz(r)-1.0,进一步优选为rz(a)≤rz(r)-1.5。rz(r)<rz(a)时,制成卷绕体时会转印树脂层b的表面形状,由此使得rz(a)降低,存在对于不同凹凸形状的被粘接物无法显示出一定粘接力的情况。

本发明中的层叠膜的雾度值优选为40%以下,更优选为35%以下,进一步优选为30%以下,特别优选为25%以下。层叠膜的雾度超过40%时,会有层叠膜的检查性降低,在被粘接物上贴合有层叠膜的状态下变得难以进行制品检查的情况。雾度的下限虽然没有特别设定,但小于1%时,会有因树脂层a的平滑化而对于不同凹凸形状的被粘接物无法显示出一定粘接力的可能性。

下面对本发明的层叠膜的制造方法进行说明。

本发明的层叠膜的制造方法没有特别限定,例如在基材、树脂层a、树脂层b的3层层叠构成的情况下,可举出:所谓的共挤出法,即,将构成各层的树脂组合物由各自的挤出机熔融挤出,使其在喷嘴内层叠一体化;或将上述基材、树脂层a、树脂层b各自分别熔融挤出后通过层压法进行层叠的方法,等等,而从生产率的观点考虑,优选为通过共挤出法来制造。对于构成各层的材料而言,可以使用以亨舍尔混合机等将各成分混合而成的材料,也可以使用预先将各层的材料全部或一部分混炼而成的材料。关于共挤出法,可使用吹胀法、t模法等公知方法,从厚度精度优异、控制表面形状的观点考虑,特别优选利用t模法的热熔融共挤出法。

通过共挤出法进行制造时,将基材与树脂层a、树脂层b的构成成分分别经熔融挤出机进行挤出。此时,基材树脂的挤出温度优选为250℃以下,更优选为230℃以下,进一步优选为220℃以下。基材树脂的挤出温度超过250℃时,会有无法将树脂层a表面的十点平均表面粗糙度rz(a)、算术平均粗糙度ra(a)控制在所希望的范围的情况。下限没有特别设定,但在低于180℃的树脂温度下,熔融粘度过高,因此会有生产率降低的情况。

将基材与树脂层a、树脂层b在t模内部层叠一体化,进行共挤出。然后,用金属冷却辊进行冷却固化,成型为薄膜状,并卷绕成卷状,从而能够得到层叠膜。

本发明的层叠膜能够用作合成树脂板、金属板、玻璃板等的制造、加工、用于防止搬运时的刮伤、污垢附着的表面保护膜,例如优选用作扩散板、棱镜片等表面具有凹凸的光学用表面保护膜,其中,优选用作棱镜片的磨砂面用保护膜。

实施例

以下基于实施例进一步具体说明本发明,但本发明并不局限于这些实施例。需要说明的是,各种物性的测定及评价通过以下方法实施。

(1)表面粗糙度

对于树脂层a的十点平均表面粗糙度rz(a)、树脂层b的十点平均表面粗糙度rz(r)、被粘接物即棱镜片的磨砂面侧的十点平均表面粗糙度rz(m),使用小坂研究所株式会社制高精度微细形状测定仪(surfcorderet4000a),依照jisb0601-1994,针对层叠膜、被粘接物的宽度方向上2mm、长度方向上0.2mm的范围、将扫描方向设为宽度方向,沿长度方向以10μm为间隔实施21次测定,进行三维解析并评价。需要说明的是,使用触针前端半径为2.0μm的钻石针,以测定力为100μn、截止值为0.8mm进行测定。

(2)储能模量g’

使用不锈钢制刮刀,从实施例及比较例中所示的层叠膜中仅削取树脂层a,使其熔融成型为厚度1mm,制成样品。测定是使用tainstruments公司制流变仪ar2000ex,在负50℃至正150℃的温度范围以升温速度10℃/分钟进行升温的同时,以频率1hz、应变0.01%使其动态剪切变形,同时,测定25℃时的储能模量g’。

(3)厚度

使用切片法制作在层叠膜的宽度方向-层叠体厚度方向具有截面的宽度为5mm的超薄切片,在该截面上进行镀铂,制成观察试样。接着,使用日立制作所制的场发射扫描电子显微镜(s-4800),以加速电压1.0kv观察层叠膜截面,由观察图像的任意处测量基材、树脂层a、树脂层b的厚度及层叠膜的总厚度。关于观察倍率,树脂层a、b定为10,000倍、基材及层叠膜定为1,000倍。进而,将同样的测量合计进行20次,将其平均值用作基材、树脂层a、b各自的厚度及层叠膜的总厚度。

(4)雾度

使用日本电色工业株式会社制的雾度计ndh-5000进行雾度的测定。各样品分别切出5片实施测定,比较n=5时的平均值。

(5)层叠膜的贴合

使用辊压机(安田精机制作所株式会社制特殊压接辊),以贴合压力0.35mpa对在温度23℃、相对湿度50%的条件下保存、调整24小时的实施例及比较例的层叠膜的树脂层a侧、与背面具有磨砂面的棱镜片的磨砂面侧进行贴合。需要说明的是,棱镜片准备了磨砂面的算术平均表面粗糙度ra(m)为0.4μm、十点平均表面粗糙度rz(m)为3.0μm的棱镜片(以下记载为被粘接物a),ra(m)为0.5、rz(m)为3.5μm的棱镜片(以下记载为被粘接物b)这两种,均使用构成磨砂部的材料为丙烯酸树脂的棱镜片。

(6)粘接力

将由上述(5)所得的贴合样品在50℃的室内保存72小时后,使用拉伸试验机(orientec株式会社“tensilon”万能试验机),以拉伸速度300mm/分钟、剥离角度180°实施粘接力测定。对于一种层叠膜,分别测定被粘接物a、被粘接物b的粘接力,依照下述式(a)计算出被粘接物a、被粘接物b的粘接力比。

粘接力比=与被粘接物a的粘接力/与被粘接物b的粘接力…(a)

根据(a)式计算出的被粘接物a、被粘接物b的粘接力比越接近1,表示该层叠膜越是对于不同凹凸形状的被粘接物显示出一定的粘接力,按下述3个阶段进行评价。

◎:粘接力比为0.5以上且小于2.0

○:粘接力比为(i)0.3以上且小于0.5,或(ii)2.0以上且小于3.0

×:粘接力比小于0.3,或为3.0以上。

(7)硬度

对于树脂a中使用的苯乙烯系弹性体,使用a型杜罗会跳式硬度计,依照iso7619测定试样的a型杜罗会跳式硬度计硬度。

(实施例1)

如下准备各层的构成树脂。

基材:使用mfr为8.5g/10分钟(在230℃、21.17n的条件下测定)的市售嵌段聚丙烯(hyosung公司制,j640f)100质量%。

树脂层a:使用sebs(旭化成制,“tuftec”(注册商标)s1606,mfr为4g/10分钟(在230℃、2.117n的条件下测定)、硬度67)100质量%。

树脂层b:使用mfr为8.5g/10分钟(在230℃、21.17n的条件下测定)的市售嵌段聚丙烯(hyosung公司制,j640f)97质量%、作为脱模剂的有机硅系表面改性剂(三井化学制,“exfola”(注册商标))3质量%。

接下来,将各层的构成树脂加入具有3台挤出机的t模复合制膜机的各挤出机中,调整各挤出机的排出量以使基材成为30μm、树脂层a成为3μm、树脂层b成为5μm,依序进行层叠并从复合t模以挤出温度200℃挤出,流延在表面温度控制在40℃的辊上并成型为膜状,将由此得到的物质进行卷绕,得到层叠膜。

然后对所得的层叠膜通过上述方法进行评价。

(实施例2)

针对构成基材的组合物,使用mfr为8.5g/10分钟(在230℃、21.17n的条件下测定)的市售嵌段聚丙烯(hyosung公司制,j640f)97质量%、并添加有超高分子量聚乙烯粒子(三井化学制,“miperon”(注册商标)、平均粒径10μm)3质量%的组合物,除此以外,通过与实施例1同样的方法,得到层叠膜。

(实施例3)

针对构成树脂层a的组合物,使用sebs(旭化成制,“tuftec”(注册商标)s1606,mfr为4g/10分钟(在230℃、21.17n的条件下测定)、硬度67)95质量%、市售的丙烯酸树脂珠(综研化学制,mx-300、平均粒径3μm)5质量%的组合物,除此以外,通过与实施例1同样的方法,得到层叠膜。

(实施例4)

针对构成基材的组合物,使用mfr为8.5g/10分钟(在230℃、21.17n的条件下测定)的市售嵌段聚丙烯(日本polypro公司制,bc4fc)100质量%的组合物,除此以外,通过与实施例1同样的方法,得到层叠膜。

(比较例1)

作为基材使用mfr为8g/10分钟(在230℃、21.17n的条件下测定)的市售等规立构聚丙烯(住友化学制,“noblen”(注册商标)flx80e4)100质量%,除此以外,通过与实施例1同样的方法,得到层叠膜。

(比较例2)

针对构成树脂层a的组合物,使用sibs(kaneka制,“sibstar”(注册商标)062m,mfr为20g/10分钟(在230℃、21.17n的条件下测定)、硬度20)80质量%、粘接赋予剂(荒川化学工业制,“alkon”(注册商标)p100)20质量%,并使树脂层a的厚度为2μm,除此以外,通过与实施例1同样的方法,得到层叠膜。

(比较例3)

如下准备各层的构成树脂。

基材:使用mfr为8.5g/10分钟(在230℃、21.17n的条件下测定)的市售嵌段聚丙烯(hyosung公司制,j640f)100质量%。

树脂层a:使用sebs(旭化成制,“tuftec”(注册商标)s1606,mfr为4g/10分钟(在230℃、21.17n的条件下测定)、硬度67)100质量%。

接下来,将各层的构成树脂加入具有两台挤出机的t模复合制膜机的各挤出机中,调整各挤出机的排出量以使基材成为35μm、树脂层a成为3μm,依序进行层叠并从复合t模具以挤出温度200℃挤出,流延在表面温度控制在40℃的辊上成型为膜状,将由此得到的物质进行卷绕,得到层叠膜。通过上述方法得到的层叠膜在卷绕后树脂层a与基材密合,难以展开。

[表1]

根据粘接力比的结果可知,满足本发明要件的实施例1~3的层叠膜为对任意被粘接物均具有良好的粘附性的层叠膜。另一方面,比较例1~3中,对被粘接物的粘接力的差异大。

工业上的可利用性

本发明的层叠膜对于具有不同凹凸形状的各种被粘接物显示出一定的粘接力,因此能够优选用作具有各种表面形状的由合成树脂、金属、玻璃等各种材料形成的制品的表面保护膜用途。


技术特征:

1.层叠膜,其在基材的一侧的面具有树脂层a、在另一侧的面具有树脂层b,树脂层a的十点平均表面粗糙度rz(a)为1.5μm以上且5.0μm以下、并且树脂层a在25℃、1hz时的储能模量g’为3.0×105pa以上。

2.根据权利要求1所述的层叠膜,其中,在将所述树脂层a的厚度设为t时,t≤rz(a)。

3.根据权利要求1或2所述的层叠膜,其雾度值为40%以下。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的层叠膜,其中,所述树脂层b的十点平均表面粗糙度rz(r)为3.5μm以上。

5.根据权利要求1~4中任一项所述的层叠膜,其中,rz(a)≤rz(r)。

6.根据权利要求1~5中任一项所述的层叠膜,其中,所述树脂层a含有苯乙烯系弹性体。

7.根据权利要求1~6中任一项所述的层叠膜,其中,在将作为被粘接物的棱镜片的磨砂面侧的十点平均表面粗糙度设为rz(m)时,所述层叠膜被贴附于满足rz(m)≤rz(a)的被粘接物。

8.根据权利要求1~7中任一项所述的层叠膜,其中,基材中含有粒子。

9.根据权利要求1~8中任一项所述的层叠膜,其中,树脂层a的算术平均粗糙度sra(a)为0.2μm以上且小于1μm。

10.根据权利要求1~9中任一项所述的层叠膜,其中,树脂层a的苯乙烯系弹性体的硬度为50以上。

技术总结
本发明可提供对于具有形状及/或具有不同凹凸形状的各种被粘接物显示出一定的粘接特性的层叠膜。该层叠膜在基材的一侧的面具有树脂层A、在另一侧的面具有树脂层B,上述树脂层A的十点平均表面粗糙度Rz(a)为1.5μm以上且5.0μm以下、并且树脂层A在25℃、1Hz时的储能模量G’为3.0×105Pa以上。

技术研发人员:马场祐辅;町田哲也;井上则英;西村直哉;大仓正寿;辰喜利海
受保护的技术使用者:东丽薄膜先端加工股份有限公司
技术研发日:2018.10.29
技术公布日:2020.06.05

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