JP2001225416A - ポリ乳酸系離型フィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】粘着テープ、粘着シート、ラベル類や衛生用品
等の粘着加工製品に使用される裏打ちシート用としての
離型フィルムの分野や、樹脂シート、セラミックシー
ト、合成皮革、炭素繊維複合材料等の製造工程で繰り返
し使用され、高度の機械物性、寸法安定性、厚み精度、
離型安定性が要求されるキャリヤーフィルム用分野は、
従来の易廃棄性（生分解性）を有する離型フィルム技術
では、機械物性が不十分で、不安定な離型性等の問題を
呈していた。 【解決手段】本発明の積層フィルムは、ポリ乳酸系配向
フィルム表面に、シリコーン樹脂被膜層を形成させ、優
れた機械物性および離型安定性を有した離型フィルムを
得る。このフィルムを使用した後に廃棄処理を行った場
合でも、基材フィルムの持つ生分解性によって、自然環
境の汚染を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基材フィルムとし
て生分解性及び優れた機械物性を持ち、離型安定性に優
れたポリ乳酸系離型フィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】昨今のプラスチックフィルムの廃棄処理
問題から、生分解性を有する種々のプラスチックフィル
ムの開発がなされている。生分解性フィルムは、土壌中
や水中で加水分解や生分解を受け、徐々にフィルムの崩
壊や分解が進み、最後には微生物の作用で無害な分解物
へと変化するものである。そのような生分解性フィルム
として、一般には、ある種の脂肪族ポリエステル樹脂や
芳香族ポリエステル樹脂、ポリビニルアルコール、酢酸
セルロース、デンプン等から成形したフィルムが知られ
ている。

【０００３】これらの生分解性フィルムの中でも、ポリ
乳酸系フィルムは、優れた生分解性を有している。特表
平５−５０８８１９号公報、特開平６−２３８３６号公
報、特開平７−２０５２７８号公報によると、延伸処理
及び熱処理したポリ乳酸系延伸フィルムは、引張強度お
よび伸度に優れ、優れたフィルム腰、寸法安定性を有し
ていることから、厚み均一性と併せて、他の生分解性フ
ィルムと比較して、前記フィルム諸物性に優れた性能を
発現すると記載されている。

【０００４】一方、粘着テープ、粘着シート、ラベル類
や衛生用品等の粘着加工製品に使用される裏打ちシート
には、一般には、ポリオレフィン系フィルム、ポリエス
テル系フィルム、ポリ塩化ビニル系フィルム等の基材フ
ィルムに離型剤層が積層された離型フィルムと称される
フィルムが用いられているが、最近、本分野においても
使用後での離型フィルムの易廃棄性（生分解性）が要請
されている。

【０００５】また、離型フィルムの分野には、樹脂シー
ト、セラミックシート、合成皮革、炭素繊維複合材料等
の製造工程で工程紙（キャリヤーフィルム）と称される
高性能の離型フィルムの分野があり、その場合、安定し
た離型性と併せて、基材フィルムとしての厚み精度、寸
法安定性、機械強度に関して、高度の性能が要求され、
通常は、ポリエチレンテレフタレート延伸フィルムやポ
リプロピレン延伸フィルム等が使用されている。

【０００６】例えば、塩化ビニル樹脂のシートは、塩化
ビニル樹脂と溶媒からなる塗液を離型フィルム（キャリ
ヤーフィルム）上に塗工した後、溶媒を加熱除去するこ
とにより塩化ビニルシートとして成形され、また、セラ
ミックシートは、セラミック粉体とバインダー剤とを溶
媒に分散させたスラリーをキャリヤーフィルム上に塗工
した後、溶媒を加熱除去することによりセラミック生シ
ート（セラミックグリーンシート）として成形される。

【０００７】これらの離型フィルム（キャリヤーフィル
ム）は後工程または実用に供される段階で製品シートか
ら必ず剥がされるが、本分野においても同様に、離型フ
ィルムの易廃棄性（生分解性）が要請されている。

【０００８】これに対し、特開平７−４１７３９号公報
には、生分解性両面粘着テープの離型紙として、デンプ
ンと変性ポリビニルアルコールのポリマーアロイ系が紙
に積層され、その上にシリコーン系離型剤がコーティン
グされた離型シートを用いた例が記載されているが、実
際には、前記の分野の離型フィルムとして活用した場
合、機械物性が不十分であったり、基材フィルムの厚み
精度や寸法安定性が不十分であったりして、安定した離
型性を含め、各種目的性能の発現がし難い等の問題を呈
している。

【０００９】また、特開平１１−２０９７０７号公報に
は、生分解性離型シートとしてポリ乳酸フィルムに生分
解性樹脂中間層を介してポリビニルアルコールが積層さ
れた離型フィルムの例が記載されているが、実際には、
これらを前記の分野の離型フィルムとして活用した場
合、離型フィルム作成の工程が煩雑であり、離型剤層の
薄肉化が困難であり、また、安定した剥離強度を発現す
ることが難しい等の問題を呈している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、かか
る問題点に鑑みてなされたもので、離型フィルムとし
て、優れた機械強度を有し、かつ、優れた離型安定性を
有する生分解性離型フィルムの提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、ポ
リ乳酸系配向フィルムの少なくとも一方の面にシリコー
ン樹脂被膜層が形成されていることを特徴とするポリ乳
酸系離型フィルムに関するものである。

【００１２】ここで、シリコーン樹脂は、硬化反応にて
得られるシリコーン樹脂であることが望ましく、さらに
は、１分子中に珪素原子に直結するアルケニル基を少な
くとも２個有するオルガノポリシロキサンと、１分子中
に珪素原子に直結する水素原子を少なくとも２個有する
オルガノハイドロジエンポリシロキサンとの付加反応に
て得られるシリコーン樹脂であることが望ましく、ま
た、シリコーン樹脂層は、その厚さが０．０１〜５μｍ
であることが好ましい。このような積層フィルムの構成
をとることにより、機械強度、離型安定性に優れた生分
解性離型フィルムが得られる。

【００１３】本発明に係わる離型フィルムは、ポリ乳酸
系配向フィルムの少なくとも一方の面にシリコーン樹脂
被膜層が形成された積層フィルムである。本発明の離型
フィルムの各層の構成およびその製造方法について説明
する。

【００１４】まず、本発明に使用されるポリ乳酸系樹脂
は、乳酸の単独重合体、または、乳酸と他のヒドロキシ
カルボン酸またはラクトンとの共重合体、あるいは、こ
れらの組成物である。乳酸としては、Ｌ−乳酸、Ｄ−乳
酸、または、それ等の混合物であってもよい。他のヒド
ロキシカルボン酸としては、グリコール酸、３−ヒドロ
キシ酪酸、４−ヒドロキシ酪酸、３−ヒドロキシ吉草
酸、４−ヒドロキシ吉草酸、６−ヒドロキシカプロン酸
等が代表的に挙げられ、また、これらヒドロキシカルボ
ン酸のエステル誘導体であってもよい。ラクトンとして
はカプロラクトン等が挙げられる。さらに、高分子量体
を得る目的で、少量のジイソシアネート、ジエポキシ、
酸無水物、酸クロライド化合物等の鎖延長剤を添加して
もかまわない。

【００１５】ポリ乳酸系樹脂の製造は、前記したモノマ
ーおよび必要に応じてコモノマーを縮合重合法、開環重
合法等の方法によって重合し、行うことができる。生成
重合体の重量平均分子量は、５０，０００〜５００，０
００の範囲が好ましい。また、メルトフローレートは、
ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８に準拠し、１９０℃で２１６０
ｇ荷重下で測定した値が、０．１〜１００ｇ／１０分で
あることが好ましい。分子量およびメルトフローレート
が前記の範囲にあると、フィルムの押出成形に適した溶
融粘度を示し、また、フィルムとして十分な機械強度を
示す。

【００１６】フィルム成形に際し、本発明の目的を損な
わない範囲で、他の高分子材料、可塑剤、滑剤、無機充
填剤、酸化防止剤、耐候安定剤、帯電防止剤、顔料、染
料等を添加することができる。

【００１７】本発明に係わるポリ乳酸系配向フィルム
は、まず、キャストフィルムを成形し、次いで延伸処理
を施すことによって製造することができる。キャストフ
ィルムは、ポリ乳酸系樹脂を一軸または二軸の押出機に
供給し、その融点以上の温度で溶融し、Ｔ−ダイ等を通
してシート状ないしフィルム状に押出し、その後、急冷
して引き取ることによって得られる。

【００１８】一旦成形したキャストフィルムは、引き続
き、一軸または二軸方向に延伸することによって、フィ
ルム分子を配向させることができる。延伸方法は、キャ
ストフィルムを、樹脂のガラス転移点以上の温度範囲
で、一軸延伸法、あるいは、逐次二軸延伸法または同時
二軸延伸法で行い、一軸方向または二軸方向に配向した
フィルムを製造することができる。具体的な延伸条件と
しては、延伸温度４０〜１００℃、延伸倍率１．５〜
６．０倍が一般的であるが、樹脂組成や未延伸シートの
熱履歴によってもその条件は異なる。延伸操作の後、好
ましくは、フィルムを再度加熱してフィルムにヒートセ
ットを施すが、熱処理温度は樹脂の結晶化温度以上かつ
融点以下の温度範囲でなされる。

【００１９】このようにして製造されたフィルムは、一
軸方向または二軸方向に配向されており、無延伸フィル
ムの持つ脆さが改良されている。そして、ポリプロピレ
ン延伸フィルム、ポリエチレンテレフタレート延伸フィ
ルムに近似の優れた物性を有している。特に、二軸配向
されていると、高い機械強度を示すので、離型フィルム
の基材として好適である。

【００２０】また、ヒートセット処理を施すと、ポリマ
ーの分子構造が安定化して結晶化度が増大し、フィルム
の機械強度を一層向上させ、併せて、フィルムの寸法安
定性を大幅に改良することができる。フィルムの厚さ
は、５〜３００μｍ、好ましくは、１０〜２００μｍの
範囲にあることが、フィルム基材層として必要な機械強
度、生分解性の適度のバランスを得る上で望ましい。

【００２１】尚、本発明で用いるポリ乳酸系配向フィル
ムは、生分解性を有する離型フィルムの基材層となるも
のであるから、通常は前記ポリ乳酸系樹脂のみからなる
フィルムでよいが、本発明の目的を損なわない範囲で、
別の物性を得る目的で、他の生分解性樹脂とのブレン
ド、または、他の生分解性フィルムとの積層体として使
用してもよい。

【００２２】本発明においては、上記のごとく製造した
優れた機械強度を有するポリ乳酸系配向フィルムの少な
くとも一方の面に、シリコーン樹脂被膜層が設けられて
いる。

【００２３】本発明に使用されるシリコーン樹脂は、離
型フィルム基材への密着性、離型工程の際の剥離強度の
安定性、シリコーン樹脂成分の非移行性を勘案して、
熱、紫外線、電子線等による硬化反応にて得られるシリ
コーン樹脂であることが望ましく、さらには、１分子中
に珪素原子に直結するアルケニル基を少なくとも２個有
するオルガノポリシロキサンと、１分子中に珪素原子に
直結する水素原子を少なくとも２個有するオルガノハイ
ドロジエンポリシロキサンとの付加反応にて得られるシ
リコーン樹脂であることが望ましい。

【００２４】具体的なオルガノポリシロキサンの例とし
ては、ジメチルアルケニルシロキシ基末端封鎖ジメチル
ポリシロキサン、トリメチルシロキシ基末端封鎖メチル
アルケニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、
シラノール基末端封鎖メチルアルケニルシロキサン・ジ
メチルシロキサン共重合体、ジメチルアルケニルシロキ
シ基末端封鎖メチルフェニルシロキサン・ジメチルシロ
キサン共重合体、ジメチルアルケニルシロキシ基末端封
鎖ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体
等が挙げられる。

【００２５】また、具体的なオルガノハイドロジエンポ
リシロキサンの例としては、ジメチルハイドロジエンシ
ロキシ基末端封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロ
ジエンシロキサン共重合体、トリメチルシロキシ基末端
封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジエンシロキ
サン共重合体、ジメチルフェニルシロキシ基末端封鎖ジ
メチルシロキサン・メチルハイドロジエンシロキサン共
重合体、トリメチルシロキシ基末端封鎖メチルハイドロ
ジエンポリシロキサン、環状メチルハイドロジエンポリ
シロキサン 等が挙げられる。

【００２６】尚、シリコーン樹脂を形成するに当たっ
て、本成分の使用量は、前記のオルガノポリシロキサン
成分１００重量部に対して、前記のオルガノハイドロジ
エンポリシロキサン成分 ０．２〜４０重量部で用いる
のが望ましく、これらを熱による付加反応を促進させる
ためには白金系触媒等を共存させ、また、紫外線による
付加反応を促進させるためには光重合開始剤等を共存さ
せることにより、比較的速やかに硬化反応を達成でき、
目的とするシリコーン樹脂被膜層を形成することができ
る。

【００２７】このシリコーン樹脂には、本発明の範囲内
で、必要に応じて公知の反応制御剤、シリカ等の無機充
填剤、または 顔料を更に配合することもできる。

【００２８】本発明におけるシリコーン樹脂層は、前記
ポリ乳酸系配向フィルムの片面、あるいは、両面に形成
されており、その厚さは、０．０１〜５μｍ、好ましく
は、０．０５〜１μｍであって、この範囲内にあれば、
離型フィルム基材への密着性、離型工程の際の剥離強度
の安定性、シリコーン樹脂成分の非移行性の点で、性能
の調整が可能であり、これにより、目的とする優れた離
型フィルムを得ることができる。

【００２９】本発明におけるシリコーン樹脂層はコーテ
ィング法により設けることができるが、その場合、形態
的には、溶剤型、エマルジョン型、無溶剤型のいずれか
の方法をとり得ることができる。ただし、シリコーン樹
脂の薄膜を均一に形成させるためには、溶剤型またはエ
マルジョン型が望ましく、硬化型シリコーン樹脂成分の
ポットライフの点からも、溶剤型またはエマルジョン型
が望ましい。

【００３０】本シリコーン樹脂の前記ポリ乳酸系配向フ
ィルムへのコーティングの方法は、溶剤型、エマルジョ
ン型、無溶剤のいずれの形態をとるかによっても異なる
が、例えば、ロールコーティング法、スクリーン印刷
法、バーコート法、スプレーコート法等何れの方法も採
用することができ、中でも、ロールコーティング法は高
速度で均一被膜を成形する方法として適している。

【００３１】溶剤型およびエマルジョン型の形態を有す
る熱硬化型のシリコーン樹脂をコーティングする場合、
コーティングされたシリコーン樹脂の溶液または水分散
液は乾燥工程へと移されるが、その際の乾燥温度は ５
０〜１２０℃の範囲であればよく、６０〜１１０℃の範
囲が好ましい。乾燥温度が５０℃未満であると、熱硬化
時間が長くなり生産性が低下するので好ましくない。一
方、１２０℃を越えると、フィルムにしわが生じるため
好ましくない。

【００３２】一方、溶剤型およびエマルジョン型の形態
を有する紫外線または電子線硬化型のシリコーン樹脂を
コーティングする場合には、乾燥工程の後に紫外線また
は電子線の照射工程を有しているため、その乾燥は、溶
剤または水の乾燥除去に必要な最低温度にて実施しても
差し支えない。

【００３３】尚、本シリコーン樹脂の前記ポリ乳酸系配
向フィルムへの密着性を高める目的で、シリコーン樹脂
のコーティング工程前に、ポリ乳酸系配向フィルムのコ
ーティング面側にコロナ放電処理、フレーム処理、オゾ
ン処理等の表面活性化処理、あるいは、アンカー処理剤
を用いたアンカーコーティング処理を施してもよい。

【００３４】さらに必要に応じて、本発明の積層フィル
ムの表面上（ただし、シリコーン樹脂被膜層と反対面
側）に、他の生分解性プラスチック樹脂層をアンカー処
理剤や接着剤を介して積層したり、あるいは、印刷層や
帯電防止剤層を設けたりして使用することができる。

【００３５】

【実施例】次に本発明を実施例を通して説明するが、本
発明はそれら実施例によって何ら限定されるものではな
い。尚、フィルムの物性評価は、次の試験方法で行っ
た。 （ａ）引張弾性率：ＪＩＳ Ｋ７１２７に準拠して行っ
た。 （ｂ）引張強度（破断点応力、破断点伸び）：ＪＩＳ
Ｋ７１２７に準拠して行った。 （ｃ）衝撃強度：フィルムインパクト法で行った。１／
２インチ円錐を用い、離型剤層面と反対側面より測定し
た。 （ｄ）加熱収縮率：１００℃のオーブン中に１５分間放
置後のフィルムの収縮率を測定した。 （ｅ）剥離強度：フィルムの離型剤層面に粘着テープ
（日東電工（株）製 ニットー３１Ｂ：テープ幅５０ｍ
ｍ）を２ｋｇの圧着ローラーにて貼合し、その後、２０
ｇ／ｃｍ²荷重をかけ、５０℃で２０時間放置した後、
常温にて、離型剤層と粘着テープとの剥離強度（１８０
度剥離）を測定した。（引張速度３００ｍｍ／分） （ｆ）残留接着率：前記の粘着テープをステンレス板
（ＳＵＳ３０４）に貼合した後の剥離強度を測定し、基
礎接着力（Ｆ₀）とする。また、前記離型フィルムより
剥がされた粘着テープ面を同様にステンレス板に貼合
し、その剥離強度を測定し、残留接着力（Ｆ）とする。
得られた基礎接着力（Ｆ₀）と残留接着力（Ｆ）より、
残留接着率（（Ｆ／Ｆ₀）×１００）を求める。尚、こ
の値が１００に近い程、離型剤の粘着テープ面側への移
行が少ないことを意味する。 （ｇ）土壌分解性：フィルムを土壌中に５ケ月間放置
し、フィルムの状態を観察した。

【００３６】

【実施例１】ポリ乳酸系樹脂（三井化学（株）製 ＬＡ
ＣＥＡ Ｈ−１００Ｅ：密度１．２８ｇ／ｃｍ³、融点
１６０℃、メルトフローレート１０ｇ／１０分（１９０
℃・２１６０ｇ荷重））をオーブン中で予備乾燥し、そ
の後、押出機（６０ｍｍφ、シリンダー設定温度１９０
℃）中へ供給して溶融した。押出機先端に設けたＴダイ
からフィルム状に押出し、キャストロールで３０℃に急
冷し、厚さ２００μｍのシートを作成した。

【００３７】次に、逐次二軸延伸装置を用いて、このシ
ートを、まず、６０℃で３倍縦延伸し、次いで、７０℃
で４倍横延伸し、引き続き、１５０℃で５秒間熱処理
（ヒートセット）を行った。その後、フィルム両面にコ
ロナ放電処理を施し、続いて、一方の面に、帯電防止剤
としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液を
メイヤーバーを用いて塗工・乾燥を行い（塗布量：０．
０１ｇ／ｍ² ）、厚さ２０μｍのポリ乳酸系二軸延伸フ
ィルムを得た。

【００３８】次に、オルガノポリシロキサンとオルガノ
ハイドロジエンポリシロキサンの混合溶液（信越化学工
業（株）製離型剤ＫＳ−５５０８：ＵＶ硬化型）１００
重量部、白金系触媒（信越化学工業（株）製ＰＬ−５０
００）５重量部をトルエン溶剤に溶解し、シリコーン樹
脂の固形分濃度２％組成のシリコーン溶液を、前記のポ
リ乳酸系延伸フィルムの帯電防止剤塗工面と反対面側
に、メイヤーバーを用いてコーティングした。次いで、
６０℃で２０秒間、熱風乾燥炉内で溶剤を蒸発させ、そ
の後、紫外線照射装置にて１秒間、紫外線に晒し、次い
で、４０℃で３日間放置することによって、厚さ０．１
μｍのシリコーン被膜層を有するポリ乳酸系離型フィル
ムを作成した。この離型フィルムの物性を調べ、その結
果を表１に示した。

【００３９】

【比較例１】実施例１で使用した厚さ２０μｍのポリ乳
酸系延伸フィルムを、シリコーン樹脂等のコーティング
を一切施すことなく、そのまま用いて、実施例と同様の
物性測定を行った。その結果を表１に示す。

【００４０】

【表１】

【００４１】

【実施例２】実施例１で作成したポリ乳酸系離型フィル
ムを、下記に示すように、実際のセラミックシート作成
工程に用いて評価を行った。

【００４２】チタン酸バリウムのセラミック粉末１００
重量部、ポリビニルブチラール２０重量部、ジブチルフ
タテート１０重量部、トルエン／エタノール混合溶剤５
０重量部をボールミルに入れ、十分に混練してセラミッ
クスラリーを調整した。このセラミックスラリーを専用
アプリケーターを用いて、実施例１で作成したポリ乳酸
系離型フィルム上に塗工し、８０℃で３分間の乾燥工程
を経て、ポリ乳酸系離型フィルム上に、表面平滑性に優
れ、均一膜（２０μｍ厚）のセラミックグリーンシート
を作成した。この時、ポリ乳酸系離型フィルムとセラミ
ックグリーンシートとの剥離強度を測定した結果、０．
０５Ｎ／５０ｍｍであった。

【００４３】

【発明の効果】本発明の積層フィルムは、ポリ乳酸系配
向フィルム表面に、シリコーン樹脂被膜層が形成されて
いるので、離型フィルムとして優れた機械物性および離
型安定性を有しており、また、このフィルムを使用した
後に廃棄処理を行った場合でも、基材フィルムの持つ生
分解性によって、自然環境の汚染を防止することができ
る。このことから、粘着テープ、粘着シート、ラベル類
や衛生用品等の粘着加工製品に使用される裏打ちシート
用としての離型フィルムの分野だけでなく、樹脂シー
ト、セラミックシート、合成皮革、炭素繊維複合材料等
の製造工程で繰り返し使用され、高度の機械物性、寸法
安定性、厚み精度、離型安定性が要求されるキャリヤー
フィルム用としての高性能な離型フィルムの用途にも使
用でき、易廃棄性（生分解性）を有する離型フィルムと
して用いることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片桐 幹夫 東京都中央区京橋１−３−３ 東セロ株式 会社内 Ｆターム(参考） 4F100 AH02H AH08H AK41A AK52B AK52J AL01B BA02 BA03 BA06 BA10B BA13 CA22 EJ08B EJ37A GB90 JB12B JC00 JK01 JL00 JL14 YY00B

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリ乳酸系配向フィルムの少なくとも一方
   の面に、シリコーン樹脂被膜層が形成されていることを
   特徴とするポリ乳酸系離型フィルム。
2. 【請求項２】前記のシリコーン樹脂が、硬化反応にて得
   られるシリコーン樹脂であることを特徴とする請求項１
   記載のポリ乳酸系離型フィルム。
3. 【請求項３】前記のシリコーン樹脂が、１分子中に珪素
   原子に直結するアルケニル基を少なくとも２個有するオ
   ルガノポリシロキサンと、１分子中に珪素原子に直結す
   る水素原子を少なくとも２個有するオルガノハイドロジ
   エンポリシロキサンとの付加反応にて得られるシリコー
   ン樹脂であることを特徴とする請求項１または２記載の
   ポリ乳酸系離型フィルム。
4. 【請求項４】前記のシリコーン樹脂層の厚さが、０．０
   １〜５μｍであることを特徴とする請求項１〜３のいず
   れかに記載のポリ乳酸系離型フィルム。
5. 【請求項５】ポリ乳酸系配向フィルムの少なくとも一方
   の面に、シリコーン樹脂被膜層が形成されていることを
   特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のキャリヤー
   フィルム用のポリ乳酸系離型フィルム。