JP2004255704A

JP2004255704A - 離形フィルム

Info

Publication number: JP2004255704A
Application number: JP2003048886A
Authority: JP
Inventors: Keita Takehisa; 慶太武久
Original assignee: Teijin DuPont Films Japan Ltd
Current assignee: Toyobo Film Solutions Ltd
Priority date: 2003-02-26
Filing date: 2003-02-26
Publication date: 2004-09-16

Abstract

【課題】表面平滑性に優れ、かつブロッキングしにくい離形フィルムを提供する。
【解決手段】ポリエステルフィルムの少なくとも片面に、不活性微粒子を含有する離形層を設けた離形フィルムであり、離型層表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が２０〜５００ｎｍであることを特徴とする離形フィルム。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は離形フィルムに関する。さらに詳しくは表面平滑性に優れ、かつブロッキングしにくい離形フィルムであり、樹脂溶液から成形される樹脂シートや樹脂被膜、セラミックスラリーから成形されるセラミックシート等の成形用キャリヤーフィルム、あるいは粘着テープ等の粘着剤層の保護フィルムに有用な離形フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
離形フィルムは、樹脂シート、樹脂被膜あるいはセラミックシート等を成形する際のキャリヤーフィルムとして用いられる。
【０００３】
樹脂シートは、例えば塩化ビニル等からなる樹脂溶液をキャリヤーフィルム上に塗工（流延）した後、溶媒を加熱除去し、キャリヤーフィルムを剥離分離することにより成形され、マーキングシート等の用途に使用される。
【０００４】
樹脂被膜は、例えば粘着剤となる樹脂を溶媒に溶解した塗液をキャリヤーフィルムの表面に塗布した後、加熱して溶媒を除去することにより製造される。
【０００５】
セラミックシートは、例えばセラミック粉体とバインダー剤等を溶媒に分散させたスラリーをキャリヤーフィルムの表面に塗工した後、溶媒を加熱除去し、キャリヤーフィルムを剥離除去することにより成形される。
【０００６】
一般的に、樹脂シートやセラミックシートは、その使用目的および商品価値の面から、光沢が良いこと、すなわち表面は平滑であることが要求される。
【０００７】
そのため、キャリヤーフィルムとして用いられる離形フィルムの離形面（上記樹脂溶液やセラミックスラリーを塗布する面）も平滑であることが必要である。
【０００８】
特に最近は、セラミックシートの薄層化が進んでおり、セラミックスラリーを離形フィルム上に塗工する際の厚みが薄くなってきている。セラミックスラリーを薄く塗工する場合、離形表面に急峻な突起が存在すると、そこを起点としてセラミックスラリーのピンホールが発生してしまう。
【０００９】
一般的に、離形フィルムはベースフィルムの上に、離形層が積層されている構成である。その離形層面の表面粗さはベースフィルムに大きく依存しており、離形フィルム用のベースフィルムの表面も平坦であることが重要であるが、平坦なベースフィルムは巻取り等の取り扱い性が悪く、また平坦なベースフィルム面に離形層を設けることによって更に平坦となり取り扱い性が悪化する。
【００１０】
以上のように平坦な表面では巻き取った後、離形フィルムの表裏が密着しブロッキングと言われる貼り付き現象を起こし易い。ブロッキングが起きると離形層が破壊され、離形性能が発現できなくなる。また、軽度の貼り付きであっても、離形層表面の表面張力の均等性が損なわれ、セラミックスラリーを塗工した際に塗布斑が生じてしまう等の問題があった。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００２−２７３７１５号公報
【００１２】
【特許文献２】
特開２００２−１２１０７５号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、かかる従来技術の欠点を解消し、表面平滑性に優れ、かつブロッキングしにくい離形フィルムを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、ポリエステルフィルムの少なくとも片面に、不活性微粒子を含有する離形層を設けた離形フィルムであり、離形層表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が２０〜５００ｎｍであることを特徴とする離形フィルムである。
【００１５】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１６】
［ポリエステルフィルム］
本発明において基材としてポリエステルフィルムを用いる。
【００１７】
ポリエステルフィルムを構成するポリエステルは、芳香族二塩基酸成分とジオール成分とからなる結晶性の線状飽和ポリエステルであることが好ましく、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリプロピ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−２，６−ナフタレンジカルボキシレートを挙げることができる。また、これらの一部が他成分に置換された共重合体や、ポリアルキレングリコール或いは他の樹脂との混合物であっても良い。
【００１８】
透明性が要求される用途には、透明性の良好なポリエステルフィルムを用いることが好ましく、二軸延伸ポリエステルフィルムが特に好ましい。遮光性が要求される用途には、無機顔料を配合したポリエステルフィルムを用いることが好ましく、例えばＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２の如き顔料を配合した二軸延伸ポリエステルフィルムが特に好ましい。
【００１９】
ポリエステルフィルムは二軸延伸フィルムが好ましいが、この二軸延伸フィルムは公知の方法で製造することができる。例えば、上記ポリエステルを乾燥後溶融し、ダイ（例えばＴ−ダイ、Ｉ−ダイ等）から冷却ドラム上に押出し、急冷して未延伸フィルムを得、続いて該未延伸フィルムを縦方向に２〜５倍の範囲で延伸し、次いで横方向に２〜５倍の範囲で延伸を行ない、更に１６０〜２６０℃で熱固定することで製造することができる。フィルム厚みは５〜２００μｍが望ましい。
【００２０】
ポリエステルフィルムには、フィルムの滑り性、加工性を良好なものとするため、滑剤、例えば炭酸カルシウム、カオリン、シリカ、酸化チタンのような無機微粒子等を含有させてもよく、他の添加剤、例えば安定剤、紫外線吸収剤、難燃剤、帯電防止剤等を含有させてもよい。
【００２１】
この基材のポリエステルフィルムの表面粗さは、十点平均粗さ（Ｒｚ）で好ましくは２０〜２０００ｎｍ、さらに好ましくは５０〜８００ｎｍである。Ｒｚが２０ｎｍより小さいと製膜時の巻き取り性が悪くなり歩留まりが悪くなり、２０００ｎｍより大きいと表面突起を覆うため離形層を著しく厚く設ける必要があり、生産性が低下して好ましくない。
【００２２】
［離形層］
本発明においては、ポリエステルフィルム少なくとも片面に不活性微粒子を含有する離型層を設ける。この離型層表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）は２０〜５００ｎｍである。２０ｎｍ未満であると塗工時の巻き取り性が悪くなり、５００ｎｍを超えるとセラミックシート形成時にピンホールを生じやすくなる。離型層を形成する成分としては、例えばシリコーン樹脂、フッ素樹脂、脂肪族ワックスを挙げることができる。
【００２３】
離型層には不活性微粒子が含有されるが、かかる不活性微粒子の具体例として、例えばシリカ、アルミナ、カオリン、炭酸カルシウム、酸化チタン、硫酸バリウム、カーボンブラック等の無機微粒子；架橋アクリル樹脂、架橋ポリスチレン樹脂、メラミン樹脂、架橋シリコーン樹脂等の有機微粒子を好ましく挙げることができる。
【００２４】
これらの中、特に優れた表面平滑性とブロッキングしにくい性質を備える離形フィルムを得るためには、シリカ粒子を用いることが好ましい。シリカ粒子としては球状シリカ粒子、多孔質シリカ粒子が好ましい。
【００２５】
球状シリカ粒子は、その粒径比（長径／短径）が好ましくは１．０〜１．２であり、その平均粒径が好ましくは１０〜２００ｎｍである。
【００２６】
離型層表面の表面粗さを十点平均粗さ（Ｒｚ）で２０〜５００ｎｍとするためには、球状シリカ粒子の平均粒径は、好ましくは１０ｎｍ以上、さらに好ましくは５０ｎｍ以上である。粒径が大きくなり過ぎると、異物が発生しやすくなるため、この点から、球状シリカ粒子の平均粒径は好ましくは２００ｎｍ以下、より好ましく、は１００ｎｍ以下である。
【００２７】
シリカ粒子、例えば球状シリカ微粒子は、下記式の通り、オルトケイ酸エチル［Ｓｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_４］の加水分解から含水シリカ［Ｓｉ（ＯＨ）_４］単分散球をつくり、さらにこの含水シリカ単分散球を脱水化処理して下記シリカ結合を三次元的に成長させることで製造できる（日本化学会誌、’８１，Ｎｏ．９，１５０３頁）。
【００２８】
【化１】
≡Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ≡ ・・・（シリカ結合）
【００２９】
【化２】
Ｓｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_４＋４Ｈ_２Ｏ → Ｓｉ（ＯＨ）_４＋４Ｃ_２Ｈ_５ＯＨ
≡Ｓｉ−ＯＨ＋ＨＯ−Ｓｉ≡ → ≡Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ≡＋Ｈ_２Ｏ
多孔質シリカ粒子とは一次粒子の凝集体の形態をとる凝集粒子である。この多孔質シリカ粒子を構成する一次粒子の平均粒径は、好ましくは５〜１００ｎｍである。一次粒子の平均粒径が５ｎｍ未満では分散段階で解砕し極微細粒子が生成し、これが凝集体を再生成して好ましくない。一次粒子の平均粒径が１００ｎｍを超えると、粗大粒子の割合が大きくなり好ましくない。
【００３０】
多孔質シリカ粒子の平均粒径（二次粒径）は５０〜５００ｎｍ、好ましくは１００〜３００ｎｍである、この平均粒径が５０ｎｍ未満ではフィルムの滑り性が不十分であり、平均粒径が５００ｎｍを超えるとフィルムの表面が粗くなり過ぎ、その粗さが離形フィルム上に成形されたシートにピンホールを生じ好ましくない。
【００３１】
不活性微粒子以外に、安定剤、紫外線吸収剤、難燃剤、帯電防止剤等の添加剤を配合してもよい。また他の熱可塑性樹脂を少量（例えば２０重量％以下、特に１０重量％以下）ブレンドすることもできる。
【００３２】
［離形層の塗設方法］
本発明においては、ポリエステルフィルムの少なくとも片面に上記に離形層を設けるが、この離形層は、離形層を構成する成分を含む塗液を基材のポリエステルフィルム上に塗布し、加熱乾燥および硬化させて塗膜を形成させることにより塗設することができる。
【００３３】
塗液の塗工方法としては、公知の任意の塗工法が適用でき、例えばロールコート法、ブレードコート法、バーコート法を挙げることができる。塗工乾燥後の離形層の厚みは好ましくは０．０２〜５μｍ、さらに好ましくは０．１〜１μｍである。離形層の厚みが０．０２μｍ未満であると均質は離形層を形成することが困難となり、５μｍより厚いとブロッキングを起こしやすくなり好ましくない。
【００３４】
［接着層］
本発明においては、基材のポリエステルフィルムと離形層との密着性を高めるために、ポリエステルフィルムの少なくとも片面に接着層を設け、接着層の上に離形層を積層してもよい。接着層としては、例えばシランカップリング剤を用いることができる。このシランカップリング剤としては、一般式Ｙ−Ｓｉ−Ｘ_３で表わされる化合物を挙げることができる。ここで、Ｙは、例えばアミノ基、エポキシ基、ビニル基、メタクリル基、メルカプト基で代表される官能基、Ｘはアルコキシ基で代表される加水分解性の官能基を示す。上記の接着層の厚みは好ましくは０．０１〜５μｍ、さらに好ましくは０．０２〜２μｍである。
【００３５】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を更に説明する。
尚、フィルムの各特性値は下記の方法で測定した。
【００３６】
（１）十点平均粗さ（Ｒｚ）
触針式表面粗さ計（小坂研究所（株）製、サーフコーダ３０Ｃ）を用いてＪＩＳＢ０６０１（１９８２）に準拠し離形層表面の十点平均粗さを測定した。なお、基材のポリエステルフィルム表面の表面粗さもこの方法で測定する。
【００３７】
（２）セラミックシートの剥離性
下記組成のセラミック粉体分散スラリーを調整する。
（ａ）セラミック粉体（チタン酸バリウム）：１００重量部
（ｂ）水溶性アクリルエマルジョン：９〜１３重量部
（ｃ）水溶性ポリウレタン樹脂：１重量部
（ｄ）ポリカルボン酸アンモニウム：１重量部
（ｅ）水：１０〜２０重量部
（ｆ）アンモニア：１重量部
セラミック粉体分散スラリーの調整はボールミルにて、へッグマングラインドゲージで７以上の分散状態となるようにして行なう。次いで、このセラミック粉体分散スラリーを１ｍｉｌの間隙を有するストレートエッジアプリケーターを用い、離形フィルムの離形層面に塗工し、１１０℃にて２分間乾燥後、形成されたセラミックシートを離形フィルムより剥離した際の剥離状態を観察し下記の基準にて剥離性を評価した。
Ａ：容易に剥離できる・・・剥離性良好
Ｂ：剥離強度が大きく、す速く引張るとシートが破断する・・・剥離性やや良好
Ｃ：シートが破断する・・・剥離性不良
Ｄ：ハジキのためシート化不可・・・極めて不良
【００３８】
（３）セラミックシートの塗工性
離形フィルムを表と裏が接触するようにして３０枚積層し１０ｃｍ平方に５ＭＰａの圧力をかけ、５０℃にて１７時間放置した後に、中層の２枚の離形フィルムに上記の項（（２）水系塗料の濡れ性）に記載した方法で調合されたセラミックスラリーをキャストした際の塗布斑状態を観察し下記の基準にて塗工性を評価した。
Ａ：塗布斑が全く認められない・・・塗工性良好
Ｂ：塗布斑が僅かに認められる・・・塗工性やや良好
Ｃ：塗布斑が著しく多い・・・塗工性不良
Ｄ：ハジキのためシート化不可・・・極めて不良
【００３９】
（４）残留接着率
ポリエステル粘着テープ（ニットー３１Ｂ）をＪＩＳ・Ｇ４３０５に規定する冷間圧延ステンレス板（ＳＵＳ３０４）に貼り付けた後の剥離力を測定し、基礎接着力（ｆ０）とする。又、前記ポリエステル粘着テープをフィルムサンプルの離形層塗設面に２ｋｇの圧着ローラーで圧着し、３０秒間放置した後粘着テープを剥がす。そして剥がした粘着テープを上記のステンレス板に貼り、該貼り合わせ部の剥離力を測定し、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）より下記式を用いて残留接着率を求めた。
【００４０】
【数１】
残留接着率（％）＝（ｆ／ｆ０）×１００
尚、残留接着率の好ましい範囲は８５％以上である。残留接着率が８５％未満であると、例えば離形フィルムをロール状に巻いて保管する際に、離形層を構成する成分が隣接するフィルムの表面に転写（いわゆる背面転写）し、離形層の濡れ性や剥離性等の特性が不良となることがあるため好ましくない。
【００４１】
［実施例１］
平均粒径１５０ｎｍの真球状シリカ粒子を０．１重量％含有した固有粘度０．６２のポリエチレンテレフタレートポリマーを押出し機で溶融して、ダイスから４０℃に維持してある回転冷却ドラム上に、静電密着法を用いて密着させて急冷し未延伸フィルムとした。次いで、この未延伸フィルムを縦方向に３．５倍、引き続き横方向に３．６倍延伸し、さらに２２０℃にて熱固定を行なって厚さ３８μｍの二軸配向ポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。得られたフィルムのＲｚは１６８ｎｍであった。
【００４２】
次に、ポリジメチルシロキサンとジメチルハイドロジェンシランの混合溶液に白金触媒を加えて付加反応させるタイプの硬化型シリコーン（信越化学工業（株）製・ＫＳ８４７（Ｈ））をメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン及びトルエンの混合溶剤中に溶解させ、四塩化ケイ素の酸水素焔中での高温加水分解によって得られた一次粒子平均粒径４０ｎｍのシリカ粒子を分散し、固形分濃度が２％の溶液を作成した。
【００４３】
この溶液を前記二軸ポリエチレンテレフタートフィルム上に塗布量６ｇ／ｍ^２（ｗｅｔ）で塗布し、加熱温度１４０℃、時間１分で乾燥及び硬化させて、離形層の厚さ０．１５μｍの離形フィルムを作成した。この離形フィルムの特性を表１に示す。
【００４４】
【表１】

【００４５】
［比較例１］
ポリジメチルシロキサンとジメチルハイドロジェンシランの混合溶液に白金触媒を加えて付加反応させるタイプの硬化型シリコーン（信越化学工業（株）製・ＫＳ８４７（Ｈ））をメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン及びトルエンの混合溶剤中に溶解させ、固形分濃度が２０％の溶液を作成した。
【００４６】
この溶液を前記二軸ポリエチレンテレフタートフィルム上に塗布量６ｇ／ｍ^２（ｗｅｔ）で塗布し、加熱温度１４０℃、時間１分で乾燥及び硬化させて、離形層の厚さ１．５μｍの離形フィルムを作成した。この離形フィルムの特性を表１に示す。
【００４７】
［比較例２］
ポリジメチルシロキサンとジメチルハイドロジェンシランの混合溶液に白金触媒を加えて付加反応させるタイプの硬化型シリコーン（信越化学工業（株）製・ＫＳ８４７（Ｈ））をメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン及びトルエンの混合溶剤中に溶解させ、一次粒子平均粒径１７００ｎｍの多孔質シリカ粒子を分散し固形分濃度が２％の溶液を作成した。
【００４８】
この溶液を前記二軸ポリエチレンテレフタートフィルム上に塗布量６ｇ／ｍ^２（ｗｅｔ）で塗布し、加熱温度１４０℃、時間１分で乾燥及び硬化させて、離形層の厚さ０．１５μｍの離形フィルムを作成した。この離形フィルムの特性を表１に示す。
【００４９】
表１より明らかなように、実施例に示した本発明の離形フィルムはセラミックシートの塗工性及び剥離性に優れるものであった。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、表面平滑性に優れ、かつブロッキングしにくい離形フィルムを提供することができる。本発明の離形フィルムは、離形層中に不活性微粒子を含有し、十点平均粗さが２０〜５００ｎｍとすることによって樹脂溶液から成形される樹脂シートや樹脂被膜、セラミックスラリーから成形されるセラミックシート等のピンホールが無く、塗工適正に優れるため、粘着剤被膜の保護フィルムや樹脂シート、樹脂被膜、セラミックシート等の成形用キャリヤーフィルムに有用である。

Claims

ポリエステルフィルムの少なくとも片面に、不活性微粒子を含有する離形層を設けた離形フィルムであり、離形層表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が２０〜５００ｎｍであることを特徴とする離形フィルム。
不活性微粒子が、粒径比（長径／短径）１．０〜１．２、かつ平均粒径１０〜２００ｎｍの球状シリカ粒子である、請求項１記載の離形フィルム。
不活性微粒子が、平均粒径５〜１００ｎｍの一次粒子の凝集体の形態をとる多孔質シリカ粒子である、請求項１記載の離形フィルム。
離形層のうえに、シリコーン樹脂、フッ素樹脂および脂肪族ワックスから選ばれる少なくとも１種からなる層を設けた、請求項１、２または３記載の離形フィルム。