JP2003220666A

JP2003220666A - 離型フィルム

Info

Publication number: JP2003220666A
Application number: JP2002021379A
Authority: JP
Inventors: Masashi Chiisako; 雅司竪; Osamu Nishizawa; 理西澤; Masanori Kunitake; 真紀國武; Motohiro Seki; 基弘関
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 2002-01-30
Filing date: 2002-01-30
Publication date: 2003-08-05

Abstract

(57)【要約】【課題】珪素およびハロゲン元素を実質的に含有せず、
軽剥離の離型フィルムを提供する。【解決手段】基材フィルムの少なくとも一方の表面に離
型層を有するフィルムであって、離型層表面での珪素原
子と炭素原子との存在比が０．０１以下、ハロゲン原子
と炭素原子との存在比が０．１以下であり、且つ、離型
フィルムの剥離力が７５ｍＮ／ｃｍ以下、残留接着率が
８０％以上である離型フィルム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、離型フィルムに関
し、詳しくは、電子部品の製造工程などで好適に使用さ
れる離型フィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術および本発明が解決しようとする課題】離
型フィルムは、粘着面あるいは接着面を保護するものと
して、広く使用されて来ている。離型フィルムの離型面
を構成する素材として、最も一般的に使用されているの
はシロキサン単位を含有するシリコーン系ポリマーであ
る。ところが、シリコーン系離型剤は、空気中に揮散し
て酸化され易いシロキサン系低分子物を含有するため、
電子部材などの精密用途に適用した場合、シロキサン系
低分子物の酸化物が固着するトラブルを生じる場合があ
る。そこで、シロキサン源を持たず且つシリコーン系離
型フィルムと同等の離型性を有するフィルムが求められ
ている。

【０００３】上記の様な用途に適した離型剤として、弗
化物などのハロゲン化合物により表面エネルギーを低減
した離型剤が提案されている。例えば、特開昭５５−１
６５９２５号、特開平１−１９８３４９号、特開平４−
２４６５３２号、特開平４−２７０６４９号、特開平４
−２９０７４６号、特開２００１−１２９９４０号、特
開２００１−１３８３３８号、特開２０００−２６３７
１４号、特開２００１−１２９９４０号などの各公報が
挙げられる。しかしながら、斯かる離型剤は、大部分、
現行シリコーン系に比べて重剥離であり、また、昨今の
廃棄物処理における環境負荷軽減のための脱ハロゲン化
の趨勢に必ずしも従うものではない。

【０００４】そこで、珪素もハロゲン元素も含まない離
型剤の例として、ポリオレフィン又は長鎖アルキル含有
ポリマーが知られている。例えば、特開昭５４−７４４
２号、特開昭５５−６９６７５号、特開平５−３２９９
９４号、特開平１０−１８３０７８号、特開平１１−２
８７０８号、特開２０００−３０３０１９号などの各公
報が挙げられる。しかしながら、これらの離型剤は、何
れも、剥離力が１００ｍＮ／ｃｍを超える重剥離であ
り、適用できる用途に制限がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題に
鑑み鋭意検討した結果、特定の処方によって得られた長
鎖アルキル系ポリマーを離型層に使用することにより、
珪素およびハロゲン元素を実質的に含有せず、優れた離
型層を構成し得ることを見出し、本発明を完成するに至
った。

【０００６】すなわち、本発明の要旨は、基材フィルム
の少なくとも一方の表面に離型層を有するフィルムであ
って、離型層表面における炭素原子に対する珪素原子の
存在比（Ｓｉ／Ｃ）が０．０１以下、炭素原子に対する
ハロゲン原子の存在比（Ｘ／Ｃ）が０．１以下であり、
且つ、離型フィルムの剥離力が７５ｍＮ／ｃｍ以下、残
留接着率が８０％以上であることを特徴とする離型フィ
ルムに存する。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明でいう基材フィルムとは、ポリエステル、ポリオ
レフィン、ポリアミド等から適宜選択されたポリマーか
ら構成される、一層または複数の層より成るシート状成
形体を指する。基材フィルムの厚さは、通常１０〜２５
０μｍである。

【０００８】基材フィルムに使用するポリマーとして
は、耐熱性・強度などの観点より、ポリエステル、特
に、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，
６−ナフタレート、これらの誘導体などが好適である。
基材フィルムは、押出成形法、流延法などの常法によっ
て得ることが出来るが、耐熱性の観点から、シートに成
形後、必要に応じて延伸・熱固定を施すことが好まし
い。なお、基材フィルムには、各種安定剤、紫外線吸収
剤、滑剤、顔料、酸化防止剤および可塑剤などが添加さ
れていてもよい。

【０００９】本発明でいう離型層とは、基材フィルム上
の少なくとも一方の表面に設けられた、離型性を有する
表面層であって、離型性を有するポリマー等を塗工した
場合はポリマー塗工層を指す。

【００１０】本発明における離型層は、離型層表面にお
ける炭素原子に対する珪素原子の存在比（Ｓｉ／Ｃ）が
０．０１以下でなければならない。Ｓｉ／Ｃは好ましく
は０．００１以下であり、離型層表面に珪素原子が実質
的含まれていないのが最も好ましい。Ｓｉ／Ｃが０．０
１を超えると、使用に際して粘着面などの被保護体表面
上または外環境へ珪素が転着し汚染の著しい要因となる
ために好ましくない。

【００１１】本発明における離型層は、離型層表面にお
ける炭素原子に対するハロゲン原子の存在比（Ｘ／Ｃ）
が０．１以下でなければならない。ここに、ハロゲン原
子（Ｘ）は、弗素、塩素、臭素などを指す。Ｘ／Ｃは好
ましくは０．０１以下であり、離型層表面にハロゲン原
子が実質的含まれていないのが最も好ましい。Ｘ／Ｃが
０．１を超えると、環境負荷低減の観点から好ましくな
い。

【００１２】なお、離型層中の、珪素密度・ハロゲン元
素密度を実質的に零とするためには、塗工前のコート剤
中の珪素密度・ハロゲン元素密度を実質的に零とすれば
よい。

【００１３】本発明の離型フィルムは、離型面における
剥離力が７５ｍＮ／ｃｍ以下、好ましくは５０ｍＮ／ｃ
ｍ以下、更に好ましくは４０ｍＮ／ｃｍ以下である。剥
離力が７５ｍＮ／ｃｍを超えると、軽剥離用途に適さな
いため好ましくない。剥離力の下限は、通常５ｍＮ／ｃ
ｍとされる。

【００１４】本発明の離型フィルムは、残留接着率が８
０％以上、好ましくは９０％以上である。残留接着率が
８０％に満たない場合、離型層が被着体へ移行量が多く
なるために好ましくない。

【００１５】珪素もハロゲン元素も実質的に含有せず、
離型フィルムとした場合、その剥離力が７５ｍＮ／ｃｍ
以下（軽剥離）であり、その残留接着率が８０％以上を
実現する離型剤として使用される化合物は、例えば、活
性水素を持たない極性溶媒に溶解性を示す水酸基含有高
分子と脂肪族イソシアネート化合物とを、両者の合計量
１００重量部に対し、活性水素を持たない極性溶媒１０
０〜１０００重量部の存在下に反応する方法で得ること
が出来る。

【００１６】上記の水酸基含有高分子としては、ポリビ
ニルアルコール（以下、ＰＶＡと略記）、エチレン−ビ
ニルアルコール共重合体（以下、ＰＥＶＡと略記）、ポ
リ酢酸ビニル重合体などの部分的加水分解物、繊維素、
澱粉、糖類、これらの誘導体の様な天然物またはその加
工品などが挙げれる。これらは、粉末状またはペレット
状で反応に供することが出来る。

【００１７】本発明においては、ＰＶＡ又はＰＥＶＡが
好ましく使用されるが、この場合のＰＶＡの重合度は、
通常１００〜２５００、好ましくは１５０〜２０００で
あり、そのケン化度は、通常５０〜１００％、好ましく
は７０〜１００％である。また、ＰＥＶＡの重合度は、
通常５００〜４０００、好ましくは８００〜３０００で
あり、そのエチレン含有率は、通常１〜９０モル％、好
ましくは１０〜６０モル％である。

【００１８】上記の脂肪族イソシアネート化合物として
は、反応条件で反応系内に液体または溶液状態で存在し
得る限り、その種類は特に制限されない。本発明で好ま
しく使用される脂肪族イソシアネート化合物の炭素数
は、通常８以上、好ましくは１２以上である。脂肪族基
は、飽和または不飽和の何れでもよく、これらの例に
は、アルキル、アルケニル、シクロアルキル等が包含さ
れる。脂肪族イソシアネート化合物の炭素数の上限は通
常３０である。

【００１９】上記の様な脂肪族イソシアネート化合物の
具体例としては、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシ
ル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシ
ル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナ
デシル、エイコシル、ヘンエイコシル、ドコシル、トリ
コシル、テトラコシル、ペンタコシル、ヘキサコシル、
オクタコシル、ノナコシル等の様な長鎖脂肪族基を持つ
脂肪族イソシアネート化合物が挙げられる。

【００２０】上記の活性水素を持たない極性溶媒として
は、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ，Ｎ−ジメ
チルホルムアミド（ＤＭＦ）、ヘキサメチルホスホロト
リアミド（ＨＭＰＡ又はＨＭＰＴ）、アセトニトリル、
プロピオニトリル、ベンゾニトリル等が挙げられる。

【００２１】本発明においては、極性溶媒中に含まれる
水などの活性水素を有する不純物を除去することが好ま
しい。斯かる不純物の除去方法としては、仕込み前の極
性溶媒または反応開始前の原料を溶解した溶液を、窒素
バブリング、シリカゲルや分子ふるい等の乾燥剤によっ
て前処理する方法が挙げられる。

【００２２】脂肪族イソシアネート化合物の使用量は、
式（１）に示されるウレタン化反応に必要とされる量で
あり、水酸基含有高分子中の水酸基１当量当り、通常
０．３〜１．２当量、好ましくは０．５〜１．１当量で
ある。

【００２３】

【化１】 -OH+ＲＮＣＯ → -O-CO-NH-R ・・・・・（１）

【００２４】本発明においては、極性溶媒の使用量が重
要であり、水酸基含有高分子と脂肪族イソシアネート化
合物の両者の合計量１００重量部に対し、極性溶媒１０
０〜１０００重量部の存在下に反応を行なう必要があ
る。極性溶媒の使用量は、好ましくは１５０〜１０００
重量部である。上記の様に多量の極性溶媒の使用によ
り、脂肪族イソシアネート化合物の３量化物の副生や加
水分解による低分子量化合物の副生が低減され、前記し
た剥離性能を実現することが出来る化合物が得られる。

【００２５】水酸基含有高分子と脂肪族イソシアネート
化合物の反応の方式は、特に制限されず、（１）極性溶
媒中に水酸基含有高分子と脂肪族イソシアネート化合物
とを溶解して反応してもよいし、（２）水酸基含有高分
子を溶媒に溶解させて後、脂肪族イソシアネート化合物
単独または同じ極性溶媒に溶解した脂肪族イソシアネー
ト化合物の溶液を一括または少量ずつ滴下してもよい。
特に後者が好ましい。反応温度は、通常２０〜１８０
℃、好ましくは５０〜１５０℃である。反応温度は、最
初から温度を一定に保ってもよいし、脂肪族イソシアネ
ート化合物の滴下後に昇温してもよい。

【００２６】上記の反応は、反応速度の点から触媒の存
在下で行なうのが好ましい。触媒としては、慣用の金属
化合物が使用される。この様な触媒の具体例としては、
例えば、ジメチルスズジクロライド、ジブチルスズジラ
ウレート等が挙げられる。触媒の使用割合は、反応液中
の濃度として、通常１〜１０００ｐｐｍ、好ましくは５
０〜５００ｐｐｍである。

【００２７】反応生成物の単離方法としては、通常行わ
れる方法が使用されるが、反応後の溶液から沈殿化する
方法が好ましい。この沈殿化に使用される溶媒は、生成
物に対する貧溶媒であれば何でもよいが、脂肪族イソシ
アネート化合物に対して良溶媒であることが好ましい。
斯かる溶媒の使用により残留低分子量物を更に低減する
ことが出来る。

【００２８】離型層を形成する化合物には、必要に応
じ、消包剤、塗布性改良剤、増粘剤、界面活性剤、潤滑
剤、有機系粒子、無機系粒子、酸化防止剤、紫外線吸収
剤、染料、顔料、高分子化合物、架橋剤などを添加して
もよい。また、耐溶剤性・耐熱性を高めるため、架橋点
を導入し、熱硬化、ＵＶ硬化、電子線硬化などを行って
もよい。

【００２９】基材フィルムの表面に離型層を形成する方
法としては、例えば、ホットメルト法、塗布法、共押出
法などの方法が挙げられる。塗布法の場合には、原崎勇
次著、槇書店、１９７９年発行、「コーティング方式」
に示されるリバースロールコーター、グラビアコータ
ー、ロッドコーター、エアドクターコーター又はこれら
以外の塗布装置を使用し、基材フィルム製造工程外で塗
布液を塗布する方法、フィルム製造工程内で塗布する方
法が挙げられる。

【００３０】離型層は基材フィルムの片面にのみに形成
してもよいし、両面に形成してもよい。片面のみに形成
した場合は、その反対面に、必要に応じ、易滑層、帯電
防止層などの層を形成してもよい。また、基材フィルム
と離型層との間には、易接着層、帯電防止層などの中間
層を設けてもよい。更に、必要に応じ、基材フィルムの
表面には、コロナ処理などの易接着処理を行ってもよ
い。

【００３１】離型層の厚さは、通常１０ｎｍ以上、好ま
しくは５０ｎｍ以上である。離型層の厚さが１０ｎｍ未
満の場合には、均一な層が得難いために剥離性が劣る様
になることがある。一方、上限は、特に限定は無いが、
厚過ぎる場合はコストアップ要因となること、場合によ
っては１０μｍ以上で滑り性が低下すること等から、１
０μｍ以下にすることが推奨される。

【００３２】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実
施例に限定されるものではない。

【００３３】（１）表面の原子の存在比：離型層表面に
おける原子存在比は、Ｘ線光電子分光法を使用して求め
られる表面に存在する原子種と濃度とから、ハロゲン原
子濃度／炭素原子濃度、珪素原子濃度／炭素原子濃度で
与えられる。島津製作所「ＥＳＣＡ−１０００」を使用
して８ｋＶ、３００mＡの条件で得られたＭｇのＫα線
を使用し、Ｃ（１Ｓ）、Ｓｉ（２Ｓ）、Ｃｌ（２Ｐ）、
Ｆ（１Ｓ）、Ｂｒ（３ｄ）由来のスペクトルを測定し、
それらのピーク面積を次の原子感度係数を使用して補正
し表面濃度を見積もった。次いで、Ｃ（１Ｓ）由来の濃
度を使用して各原子濃度を規格化することにより、珪素
原子存在比（Ｓｉ／Ｃ）、塩素原子存在比（Ｃｌ／
Ｃ）、フッ素原子存在比（Ｆ／Ｃ）、臭素原子存在比
（Ｂｒ／Ｃ）を求めた。原子感度係数は次の通りであ
る。Ｃ（１Ｓ）＝１．０、Ｓｉ（２Ｓ）＝０．８６、Ｃ
ｌ（２Ｐ）＝２．３６、Ｆ（１Ｓ）＝４．２６、Ｂｒ
（３ｄ）＝３．０４

【００３４】（２）剥離力［ｍＮ／ｃｍ］：離型層表面
に、粘着テープ「Ｎｏ．５０２」（日東電工（株）製）
を貼り付けて、室温にて１時間放置後、引張試験機にて
引張速度３００ｍｍ／分で１８０°剥離を行い、剥離が
安定した領域における平均剥離荷重を粘着テープ幅で除
した値を剥離力とした。

【００３５】（３）残留接着率［％］：離型層表面に粘
着テープ「Ｎｏ．３１Ｂ」（日東電工（株）製）を２ｋ
ｇゴムローラーにて１往復圧着し、１００℃で１時間加
熱処理する。次いで、圧着した離型フィルムを剥がし、
粘着テープ「Ｎｏ．３１Ｂ」を使用し、ＪＩＳ−Ｃ−２
１０７（ステンレス板に対する粘着力、１８０°引き剥
がし法）の方法に準じて接着力Ｆを測定する。粘着テー
プ「Ｎｏ．３１Ｂ」を直接ステンレス板に粘着・剥離し
た際の接着力Ｆ０に対するＦの百分率を残留接着率とし
た。

【００３６】（４）離型層厚さ［ｎｍ］：離型フィルム
の５°正反射による絶対反射率を測定し、反射率が極小
となる波長λ［ｎｍ］を求めた。また、別途離型層を構
成するポリマーをガラス板上にキャスト・固化して得ら
れたものの５８９ｎｍにおける屈折率ｎを求め、下式に
従い離型層厚さｄ［ｎｍ］を算出した。

【００３７】

【数１】ｄ＝０．２５λ／ｎ

【００３８】（ポリエステルフィルムの製造）無定形シ
リカを０．１重量％含有し、固有粘度が０．７０ｄｌ／
ｇであるポリエチレンテレフタレートペレットを２軸押
出機にて溶融し、Ｔダイよりキャストドラム上に押し出
し、ガラス転移点未満まで急冷し、実質的に非晶質のシ
ートを得た。得られた非晶質シートをロール延伸機にて
８０℃で３．５倍長手方向に延伸し、更に、テンター延
伸機にて１００℃で４．０倍横方向に延伸した。引き続
き、定幅のまま２３０℃で２秒間熱固定を施し、更に、
１６０℃で幅方向に５％の弛緩を施し、厚さ３８μｍの
ポリエステルフィルムを得た。

【００３９】（離型層用コート剤の調製）離型剤Ａ：５００ｍｌのフラスコに、エチレン−ビニル
アルコール共重合体（エチレン含量約２０ｍｏｌ％、以
下「ＥＶＯＨ」と略記）１０ｇを仕込み、ジメチルホル
ムアミド１００ｍｌを加えて５０℃に加熱して溶解し
た。これにジブチル錫ラウレート２５ｍｇを加えた後、
ステアリルイソシアネート５８ｇを５０ｍｌのジメチル
ホルムアミドに溶解した溶液を滴下漏斗から１時間３０
分で滴下し、その後、１００℃で６時間反応を行った。
室温まで冷却した後、メタノール１Ｌに注いでポリマー
を析出させた。濾過後、８０℃で１２時間減圧乾燥して
６３．５ｇの付加体を得た。これを濃度２重量％となる
様にトルエンに溶解し、離型剤Ａを得た。

【００４０】離型剤Ｂ：ファウドラー羽根を有する撹拌
機、還流冷却器、滴下フロートを備えると共に、加熱お
よび冷却が可能な反応容器中に、ステアリルイソシアネ
ート５７重量部を入れ、これに、原料高分子としてヤン
グ率が２．７×１０４ｋｇ／ｃｍ²、曲げ弾性率が３．
６×１０４ｋｇ／ｃｍ²であり、エチレン−ビニルアル
コール共重合体（ＰＥＶＡ）中のエチレン含有率が３０
モル％であり、平均重合度が１，５００であるエチレン
−ビニルアルコール共重合体（以下、エチレン−ビニル
アルコール共重合体を「ＰＥＶＡ−２７／３６」と略記
する）を１０重量部加え、撹拌して分散させた。この溶
液を約３０分で８０℃まで加温し、更に、０．０３６重
量部のジブチル錫ジラウレートを徐々に加え、撹拌して
溶解させた。この溶液を撹拌、昇温しながら、１０重量
部のジメチルスルホキシド（以下「ＤＭＳＯ」と略記す
る）を約３０分間かけて滴下し、滴下終了後、撹拌しな
がら反応温度をＤＭＳＯ滴下終了時温度（約９０℃）か
ら、６０分間で１４０℃まで昇温させた。反応温度が１
４０℃に到着後、更に、充分な撹拌下にて反応を継続さ
せた。

【００４１】反応の進行状況を確認しつつ、約１４０℃
で、約１２０分間撹拌をしたところ、反応が完結してい
ることが確認できた。なお、反応の進行状況は、適宜反
応液をサンプリングして、赤外分光方法により反応液中
のステアリルイソシアネートの量を測定することにより
確認した。反応完結後、反応液を８０℃まで冷却し、反
応混合物全量に対して５倍量のメタノール中に注いだと
ころ、白色沈殿物が得られた。反応液中のＤＭＳＯはメ
タノールに溶解するため、濾過方法により、ＤＭＳＯを
沈殿物から除去することが出来る。従って、濾過によ
り、白色沈殿物を分離し、更に、この白色沈殿物をメタ
ノールで洗浄して乾燥後、粉砕することにより、高分子
ウレタン化物を得た。これを濃度２重量％となる様にト
ルエンに溶解し、離型剤Ｂを得た。

【００４２】離型剤Ｃ：１Ｌのオートクレーブを乾燥し
た窒素ガスで加圧脱圧を繰り返し置換した。これに脱気
・乾燥トルエン４００ｍｌを仕込み、触媒としてジメチ
ルシリレンビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウム
ジクロリド６．９７ｍｇ（２マイクロモル）のトルエン
溶液７ｍｌ、シェリング社製メチルアルモキサンのトル
エン溶液５．４ｍｌ（Ａｌとして２ミリモル）を加え、
プロピレン圧０．１５ＭＰa、エチレン圧０．３５ＭＰa
で定圧に保ち、７５℃で２時間重合した。終了後、得ら
れた粘調溶液をメタノール２Ｌに沈殿させ、濾過、乾燥
を行って４２ｇの重合体を得た。これを濃度２重量％と
なる様にトルエンに溶解し、離型剤Ｃを得た。

【００４３】実施例１離型剤Ａをウェット厚さが１０μｍとなる様にポリエス
テルフィルム上に塗布し、引き続き１２０℃２分間の乾
燥を行い、離型フィルムを得た。

【００４４】比較例１離型剤Ａを離型剤Ｂに替えた他は実施例１と同様にして
離型フィルムを得た。

【００４５】比較例２離型剤Ａを離型剤Ｃに替えた他は実施例１と同様にして
離型フィルムを得た。

【００４６】

【表１】

【００４７】

【発明の効果】本発明の離型フィルムは、シロキサンフ
リーであることを必要とする用途、更には、シリコーン
ゴム成形用工程フィルム、シリコーン系接着剤表面保護
などの用途に好適であり、その工業的価値は非常に高
い。

フロントページの続き (72)発明者國武真紀三重県四日市市東邦町１番地三菱化学株式会社内 (72)発明者関基弘三重県四日市市東邦町１番地三菱化学株式会社内Ｆターム(参考） 4F100 AA20 AH03B AK21B AK22B AK42 AK69 AK69B AT00A BA02 EH46 EJ38 GB90 JK06 JL00 JL11 JL14 JL14B YY00 YY00B

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材フィルムの少なくとも一方の表面に
離型層を有するフィルムであって、離型層表面における
炭素原子に対する珪素原子の存在比（Ｓｉ／Ｃ）が０．
０１以下、炭素原子に対するハロゲン原子の存在比（Ｘ
／Ｃ）が０．１以下であり、且つ、離型フィルムの剥離
力が７５ｍＮ／ｃｍ以下、残留接着率が８０％以上であ
ることを特徴とする離型フィルム。
【請求項２】離型層が、活性水素を持たない極性溶媒
に溶解性を示す水酸基含有高分子と脂肪族イソシアネー
ト化合物とを、両者の合計量１００重量部に対し、活性
水素を持たない極性溶媒１００〜１０００重量部の存在
下に反応する方法で得られた化合物にて形成されている
請求項１に記載の離型フィルム。