JP2007203588A - 剥離フィルム及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】粘着製品の粘着剤層面から剥離する際に、ジッピングの発生が抑制されることにより、粘着剤層面に剥離筋がつくのが防止された剥離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面に、ナノインデンテーション試験により測定される硬度が0.07GPa以下である剥離剤層を有する剥離フィルムであって、粘着剤層に対する剥離力測定試験において、幅20mm、長さ150mmの剥離フィルムを、粘着剤層面から180°の角度で0.3m/分の速度にて剥離する際の剥離力が、平均値で100mN/20mm以上であり、かつ該平均値の±7%以内に存在する剥離フィルムである。
【選択図】なし
【解決手段】基材フィルムの少なくとも一方の面に、ナノインデンテーション試験により測定される硬度が0.07GPa以下である剥離剤層を有する剥離フィルムであって、粘着剤層に対する剥離力測定試験において、幅20mm、長さ150mmの剥離フィルムを、粘着剤層面から180°の角度で0.3m/分の速度にて剥離する際の剥離力が、平均値で100mN/20mm以上であり、かつ該平均値の±7%以内に存在する剥離フィルムである。
【選択図】なし
Description
本発明は、剥離フィルム及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、粘着製品の粘着剤層面から剥離する際に、ジッピングの発生が抑制された剥離フィルム、及びその製造方法に関するものである。
粘着製品における粘着剤層の保護フィルムとして、通常剥離フィルムが用いられている。この剥離フィルムは、一般に基材フィルムの表面に、シリコーン系樹脂や、非シリコーン系樹脂である長鎖アルキル基含有化合物やオレフィン系樹脂などの剥離剤からなる層が形成されている。
このような剥離フィルムは、剥離する際の機械の特性に合わせて、一般にその剥離力を調整することが行われている。軽剥離型の剥離フィルムを得る場合には、通常ポリジメチルシロキサンを主体とするシリコーン系剥離剤が用いられる。一方、重剥離型の剥離フィルムを得る場合には、前記シリコーン系剥離剤に、剥離調整剤(重剥離添加剤)として、MQ樹脂[(CH3)3SiO1/2又はCH2=CH(CH3)2SiO1/2からなるM単位及びSiO4/2単位からなるQ単位を有する樹脂]を有するいわゆるレジン構造のものや、SiO4/2単位を有するシリカ構造のものが添加される。
しかしながら、このような重剥離添加剤を加えることにより、ある程度剥離力が重くなると、この剥離フィルムを粘着剤層面から剥離する際にジッピングが発生する場合がある。このジッピングが発生するような剥離フィルムを粘着製品の剥離フィルムとして用いた場合、剥離フィルムを粘着剤層面から剥離する際に粘着剤層面に剥離筋(跡)がついてしまうという問題が生じる。また、ジッピングが発生すると、剥離時に剥離力のふれ幅が大きくなり、一定の力で剥離を行うことができなくなるなど、好ましくない事態を招来し、その結果、粘着製品を機械貼りする場合、装置が正常に機能しなくなることがある。
したがって、前記ジッピングを改善するために、例えば特定の粘着剤層と特定の剥離剤層とを組み合わせる技術(例えば、特許文献1参照)、剥離剤層の塗膜強度を制御する技術(例えば、特許文献2参照)、シリコーン系剥離剤組成物の組成を特定化する技術(例えば、特許文献3参照)などが提案されている。
しかしながら、これらの技術は、いずれも十分に満足し得うる技術であるとはいえなかった。
特開平5−329184号公報
特開平10−226781号公報
特開平9−291270号公報
このような剥離フィルムは、剥離する際の機械の特性に合わせて、一般にその剥離力を調整することが行われている。軽剥離型の剥離フィルムを得る場合には、通常ポリジメチルシロキサンを主体とするシリコーン系剥離剤が用いられる。一方、重剥離型の剥離フィルムを得る場合には、前記シリコーン系剥離剤に、剥離調整剤(重剥離添加剤)として、MQ樹脂[(CH3)3SiO1/2又はCH2=CH(CH3)2SiO1/2からなるM単位及びSiO4/2単位からなるQ単位を有する樹脂]を有するいわゆるレジン構造のものや、SiO4/2単位を有するシリカ構造のものが添加される。
しかしながら、このような重剥離添加剤を加えることにより、ある程度剥離力が重くなると、この剥離フィルムを粘着剤層面から剥離する際にジッピングが発生する場合がある。このジッピングが発生するような剥離フィルムを粘着製品の剥離フィルムとして用いた場合、剥離フィルムを粘着剤層面から剥離する際に粘着剤層面に剥離筋(跡)がついてしまうという問題が生じる。また、ジッピングが発生すると、剥離時に剥離力のふれ幅が大きくなり、一定の力で剥離を行うことができなくなるなど、好ましくない事態を招来し、その結果、粘着製品を機械貼りする場合、装置が正常に機能しなくなることがある。
したがって、前記ジッピングを改善するために、例えば特定の粘着剤層と特定の剥離剤層とを組み合わせる技術(例えば、特許文献1参照)、剥離剤層の塗膜強度を制御する技術(例えば、特許文献2参照)、シリコーン系剥離剤組成物の組成を特定化する技術(例えば、特許文献3参照)などが提案されている。
しかしながら、これらの技術は、いずれも十分に満足し得うる技術であるとはいえなかった。
本発明は、このような事情のもとで、粘着製品の粘着剤層面から剥離する際に、ジッピングの発生が抑制されることにより、粘着剤層面に剥離筋がつくのが防止され、かつ剥離時における剥離力のふれ幅の小さい剥離フィルム、及びその製造方法を提供することを目的としてなされたものである。
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、ナノインデンテーション試験により測定される硬度がある値以下である剥離剤層を有し、かつ剥離力測定試験において、剥離力が特定の挙動を示す剥離フィルムにより、その目的を達成し得ることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
(1)基材フィルムの少なくとも一方の面に、ナノインデンテーション試験により測定される硬度が0.07GPa以下である剥離剤層を有する剥離フィルムであって、
粘着剤層に対する剥離力測定試験において、幅20mm、長さ150mmの剥離フィルムを、粘着剤層面から180°の角度で0.3m/分の速度にて剥離する際の剥離力が、平均値で100mN/20mm以上であり、かつ該平均値の±7%以内に存在することを特徴とする剥離フィルム、
(2)ナノインデンテーション試験により測定される硬度が、0.05〜0.065GPaである上記(1)項に記載の剥離フィルム、
(3)剥離力の平均値が、120〜300mN/20mmである上記(1)又は(2)項に記載の剥離フィルム、
(4)剥離剤層を構成する剥離剤が、シリコーン系剥離剤である上記(1)〜(3)項のいずれかに記載の剥離フィルム、
(5)剥離剤層の厚さが0.01〜3μmである上記(1)〜(4)項のいずれかに記載の剥離フィルム、及び
(6)基材フィルムの少なくとも一方の面に、剥離剤を含む塗工液を塗布、乾燥して剥離剤層を形成することを特徴とする、上記(1)〜(5)項のいずれかに記載の剥離フィルムの製造方法、
を提供するものである。
すなわち、本発明は、
(1)基材フィルムの少なくとも一方の面に、ナノインデンテーション試験により測定される硬度が0.07GPa以下である剥離剤層を有する剥離フィルムであって、
粘着剤層に対する剥離力測定試験において、幅20mm、長さ150mmの剥離フィルムを、粘着剤層面から180°の角度で0.3m/分の速度にて剥離する際の剥離力が、平均値で100mN/20mm以上であり、かつ該平均値の±7%以内に存在することを特徴とする剥離フィルム、
(2)ナノインデンテーション試験により測定される硬度が、0.05〜0.065GPaである上記(1)項に記載の剥離フィルム、
(3)剥離力の平均値が、120〜300mN/20mmである上記(1)又は(2)項に記載の剥離フィルム、
(4)剥離剤層を構成する剥離剤が、シリコーン系剥離剤である上記(1)〜(3)項のいずれかに記載の剥離フィルム、
(5)剥離剤層の厚さが0.01〜3μmである上記(1)〜(4)項のいずれかに記載の剥離フィルム、及び
(6)基材フィルムの少なくとも一方の面に、剥離剤を含む塗工液を塗布、乾燥して剥離剤層を形成することを特徴とする、上記(1)〜(5)項のいずれかに記載の剥離フィルムの製造方法、
を提供するものである。
本発明によれば、粘着製品の粘着剤層面から剥離する際に、ジッピングの発生が抑制されることにより、粘着剤層面に剥離筋がつくのが防止され、かつ剥離時における剥離力のふれ幅の小さい剥離フィルムを提供することができる。
本発明の剥離フィルムは、基材フィルムの少なくとも一方の面に剥離剤層を有する剥離フィルムである。
本発明の剥離フィルムに用いられる基材フィルムに特に制限はなく、従来剥離フィルムの基材フィルムとして使用されているものの中から、該剥離フィルムの用途に応じて適宜選択される。このような基材フィルムとしては、例えば、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などのポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリフェニレンスルフィドフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリイミドフィルム、フッ素樹脂フィルム、ポリアミドフィルム、アクリル樹脂フィルム、ノルボルネン系樹脂フィルム、シクロオレフィン樹脂フィルム等を挙げることができる。
この基材フィルムの厚さに特に制限はなく、剥離フィルムの用途に応じて適宜選定されるが、通常10〜150μm、好ましくは20〜120μmである。
また、この基材フィルムは、その表面に設けられる剥離剤層との密着性を向上させる目的で、所望により片面又は両面に、酸化法や凹凸化法などにより表面処理、あるいはプライマー処理を施すことができる。上記酸化法としては、例えばコロナ放電処理、プラズマ放電処理、クロム酸処理(湿式)、火炎処理、熱風処理、オゾン・紫外線照射処理などが挙げられ、また、凹凸化法としては、例えばサンドブラスト法、溶剤処理法などが挙げられる。これらの表面処理法は基材フィルムの種類に応じて適宜選ばれるが、一般にはコロナ放電処理法が効果及び操作性などの面から、好ましく用いられる。
本発明の剥離フィルムに用いられる基材フィルムに特に制限はなく、従来剥離フィルムの基材フィルムとして使用されているものの中から、該剥離フィルムの用途に応じて適宜選択される。このような基材フィルムとしては、例えば、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などのポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリフェニレンスルフィドフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリイミドフィルム、フッ素樹脂フィルム、ポリアミドフィルム、アクリル樹脂フィルム、ノルボルネン系樹脂フィルム、シクロオレフィン樹脂フィルム等を挙げることができる。
この基材フィルムの厚さに特に制限はなく、剥離フィルムの用途に応じて適宜選定されるが、通常10〜150μm、好ましくは20〜120μmである。
また、この基材フィルムは、その表面に設けられる剥離剤層との密着性を向上させる目的で、所望により片面又は両面に、酸化法や凹凸化法などにより表面処理、あるいはプライマー処理を施すことができる。上記酸化法としては、例えばコロナ放電処理、プラズマ放電処理、クロム酸処理(湿式)、火炎処理、熱風処理、オゾン・紫外線照射処理などが挙げられ、また、凹凸化法としては、例えばサンドブラスト法、溶剤処理法などが挙げられる。これらの表面処理法は基材フィルムの種類に応じて適宜選ばれるが、一般にはコロナ放電処理法が効果及び操作性などの面から、好ましく用いられる。
本発明において、この基材フィルムの少なくとも一方の面に設けられる剥離剤層を構成する剥離剤としては、シリコーン系剥離剤、あるいは長鎖アルキル基含有化合物系、アルキド樹脂系、オレフィン樹脂系、アクリル樹脂系などの非シリコーン系剥離剤が用いられるが、これらの中でシリコーン系剥離剤が好適である。
前記シリコーン系剥離剤としては、付加反応型シリコーン系剥離剤が好ましい。この付加反応型シリコーン系剥離剤は、付加反応型シリコーン樹脂からなる主剤に、架橋剤と触媒とを加えたものであり、更に所望により、付加反応抑制剤、剥離調整剤、密着向上剤などを加えてもよい。また、剥離剤の塗工後の硬化プロセスで熱の他に紫外線照射を行う場合は光開始剤を添加してもよい。
シリコーン系剥離剤の種類としては、付加反応型ならば、その形態は溶剤型でもエマルション型でも無溶剤型いずれでもよいが、溶剤型が品質、取扱い易さの点で最も適している。
付加反応型シリコーン樹脂としては、特に制限はなく、従来の熱硬化付加反応型シリコーン樹脂剥離剤として慣用されているものを用いることができ、例えば分子中に、官能基としてアルケニル基を有するポリオルガノシロキサンの中から選ばれる少なくとも1種を挙げることができる。上記の分子中に官能基としてアルケニル基を有するポリオルガノシロキサンの好ましいものとしては、ビニル基を官能基とするポリジメチルシロキサン、ヘキセニル基を官能基とするポリジメチルシロキサン及びこれらの混合物などが挙げられる。
前記シリコーン系剥離剤としては、付加反応型シリコーン系剥離剤が好ましい。この付加反応型シリコーン系剥離剤は、付加反応型シリコーン樹脂からなる主剤に、架橋剤と触媒とを加えたものであり、更に所望により、付加反応抑制剤、剥離調整剤、密着向上剤などを加えてもよい。また、剥離剤の塗工後の硬化プロセスで熱の他に紫外線照射を行う場合は光開始剤を添加してもよい。
シリコーン系剥離剤の種類としては、付加反応型ならば、その形態は溶剤型でもエマルション型でも無溶剤型いずれでもよいが、溶剤型が品質、取扱い易さの点で最も適している。
付加反応型シリコーン樹脂としては、特に制限はなく、従来の熱硬化付加反応型シリコーン樹脂剥離剤として慣用されているものを用いることができ、例えば分子中に、官能基としてアルケニル基を有するポリオルガノシロキサンの中から選ばれる少なくとも1種を挙げることができる。上記の分子中に官能基としてアルケニル基を有するポリオルガノシロキサンの好ましいものとしては、ビニル基を官能基とするポリジメチルシロキサン、ヘキセニル基を官能基とするポリジメチルシロキサン及びこれらの混合物などが挙げられる。
架橋剤としては、例えば一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有するポリオルガノシロキサン、具体的には、ジメチルハイドロジェンシロキシ基末端封鎖ジメチルシロキサン−メチルハイドロジェ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−メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、トリメチルシロキシ基末端封鎖ポリ(メチルハイドロジェンシロキサン)、ポリ(ハイドロジェンシルセスキオキサン)などが挙げられる。架橋剤の使用量は、付加反応型シリコーン樹脂100質量部に対し、通常0.1〜100質量部、好ましくは0.3〜50質量部の範囲で選定される。
触媒としては、通常白金系化合物が用いられる。この白金系化合物の例としては、微粒子状白金、炭素粉末担体上に吸着された微粒子状白金、塩化白金酸、アルコール変性塩化白金酸、塩化白金酸のオレフィン錯体、パラジウム、ロジウム触媒などが挙げられる。触媒の使用量は、付加反応型シリコーン樹脂及び架橋剤の合計量に対し、白金系金属として1〜1000ppm程度である。
触媒としては、通常白金系化合物が用いられる。この白金系化合物の例としては、微粒子状白金、炭素粉末担体上に吸着された微粒子状白金、塩化白金酸、アルコール変性塩化白金酸、塩化白金酸のオレフィン錯体、パラジウム、ロジウム触媒などが挙げられる。触媒の使用量は、付加反応型シリコーン樹脂及び架橋剤の合計量に対し、白金系金属として1〜1000ppm程度である。
軽剥離用の剥離調整剤(軽剥離添加剤)としては、例えば分子中にケイ素原子に結合したアルケニル基及び水素原子を有しないポリオルガノシロキサン、具体的には、トリメチルシロキシ基末端封鎖ポリジメチルシロキサン、ジメチルフェニルシロキシ基末端封鎖ポリジメチルシロキサンなどのシリコーン樹脂が挙げられる。
本発明においては、後で説明するように、剥離力の平均値が100mN/20mm以上の剥離フィルムを得る必要があることから、重剥離用の剥離調整剤(重剥離添加剤)として、例えばR1R2R3SiO1/2(R1、R2及びR3は、それぞれ独立に、官能基、例えばヒドロキシル基、シアノ基、エポキシ基などを有していてもよい炭素数1〜10のアルキル基、又はビニル基を示す。)からなるM単位と、SiO4/2単位からなるQ単位を有するレジン構造のMQ樹脂や、SiO4/2単位を有するシリカ構造のものが好ましく用いられる。
これらの剥離調整剤の使用量は、所望の剥離力の平均値に応じて、適宜選定される。
付加反応抑制剤は、該組成物に室温における保存安定性を付与するために用いられる成分であり、具体例としては、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール、3−メチル−1−ペンテン−3−オール、3−メチル−3−ペンテン−1−イン、3,5−ジメチル−3−ヘキセン−1−イン、テトラビニルシロキサン環状体、ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
密着向上剤としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤が挙げられる。
光開始剤としては特に制限はなく、従来紫外線硬化型樹脂に慣用されているものの中から、任意のものを適宜選択して用いることができる。この光開始剤としては、例えばベンゾイン類、ベンゾフェノン類、アセトフェノン類、α−ヒドロキシケトン類、α−アミノケトン類、α−ジケトン類、α−ジケトンジアルキルアセタール類、アントラキノン類、チオキサントン類、その他化合物などが挙げられる。
これらの光開始剤は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その使用量は、前記付加反応型シリコーン樹脂及び架橋剤の合計量100質量部に対し、通常0.01〜30質量部、好ましくは0.05〜20質量部の範囲で選定される。
本発明においては、後で説明するように、剥離力の平均値が100mN/20mm以上の剥離フィルムを得る必要があることから、重剥離用の剥離調整剤(重剥離添加剤)として、例えばR1R2R3SiO1/2(R1、R2及びR3は、それぞれ独立に、官能基、例えばヒドロキシル基、シアノ基、エポキシ基などを有していてもよい炭素数1〜10のアルキル基、又はビニル基を示す。)からなるM単位と、SiO4/2単位からなるQ単位を有するレジン構造のMQ樹脂や、SiO4/2単位を有するシリカ構造のものが好ましく用いられる。
これらの剥離調整剤の使用量は、所望の剥離力の平均値に応じて、適宜選定される。
付加反応抑制剤は、該組成物に室温における保存安定性を付与するために用いられる成分であり、具体例としては、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール、3−メチル−1−ペンテン−3−オール、3−メチル−3−ペンテン−1−イン、3,5−ジメチル−3−ヘキセン−1−イン、テトラビニルシロキサン環状体、ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
密着向上剤としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤が挙げられる。
光開始剤としては特に制限はなく、従来紫外線硬化型樹脂に慣用されているものの中から、任意のものを適宜選択して用いることができる。この光開始剤としては、例えばベンゾイン類、ベンゾフェノン類、アセトフェノン類、α−ヒドロキシケトン類、α−アミノケトン類、α−ジケトン類、α−ジケトンジアルキルアセタール類、アントラキノン類、チオキサントン類、その他化合物などが挙げられる。
これらの光開始剤は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その使用量は、前記付加反応型シリコーン樹脂及び架橋剤の合計量100質量部に対し、通常0.01〜30質量部、好ましくは0.05〜20質量部の範囲で選定される。
基材フィルムの少なくとも一方の面に、前記シリコーン系剥離剤から構成される剥離剤層を形成するには、まず溶剤型シリコーン系剥離剤塗工液又はエマルション型シリコーン系剥離剤塗工液を調製する。
前記溶剤型シリコーン系剥離剤塗工液では、一般にトルエン、ヘキサン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、ヘプタン又はこれらの混合物などが希釈剤として用いられ、エマルション型剥離剤塗工液では、一般に水が希釈剤として用いられ、塗工可能な粘度に調節される。
このシリコーン系剥離剤塗工液には、必要に応じて、シリカ、静電気防止剤、染料、顔料その他の添加剤を添加してもよい。このようにして調製したシリコーン系剥離剤塗工液を、前記の基材フィルムの一方の面に、例えばグラビアコート法、バーコート法、マルチロールコート法などにより塗工する。塗工量は、固形分換算塗工量として、0.01〜3g/m2が適当であり、特に0.03〜1g/m2が好ましい。
塗工したシリコーン系剥離剤塗工液を硬化させるには塗工機のオーブンで加熱処理するか、加熱処理した後紫外線照射を併用するか、いずれでもよいが、後者の方が基材フィルムの熱収縮しわの発生防止、シリコーンの硬化性、基材フィルムへの剥離剤の密着性の点で望ましい。
なお、紫外線照射を併用する場合は、光開始剤を添加したシリコーン系剥離剤を使用するか、塗工液調製時に光開始剤を添加することが望ましい。塗工液調製時に添加する光開始剤としては、必要に応じてシリコーン系剥離剤に添加する光開始剤として前述した光開始剤と同様のものが使用し得る。
加熱処理のみの場合、70〜160℃程度の温度範囲で、十分硬化するまでの時間、加熱するのが適当であるが、加熱・紫外線照射併用の場合は、加熱温度を50〜120℃程度と低くすることができる。
紫外線照射は、従来公知のもの、例えば高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、ハイパワーメタルハライドランプ、無電極ランプなどを用いることができるが、シリコーン系剥離剤の硬化性の点で優れる無電極ランプが好適である。紫外線出力としては、適宜選定すればよいが、50W/cm〜360W/cmが好ましい。
このようにして形成されたシリコーン系剥離剤から構成される剥離剤層の厚さは、均一な製膜性、ブロッキング防止性、剥離性及び基材フィルムとの密着性などの観点から、通常0.01〜3μm程度、好ましくは0.03〜0.5μmである。
前記溶剤型シリコーン系剥離剤塗工液では、一般にトルエン、ヘキサン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、ヘプタン又はこれらの混合物などが希釈剤として用いられ、エマルション型剥離剤塗工液では、一般に水が希釈剤として用いられ、塗工可能な粘度に調節される。
このシリコーン系剥離剤塗工液には、必要に応じて、シリカ、静電気防止剤、染料、顔料その他の添加剤を添加してもよい。このようにして調製したシリコーン系剥離剤塗工液を、前記の基材フィルムの一方の面に、例えばグラビアコート法、バーコート法、マルチロールコート法などにより塗工する。塗工量は、固形分換算塗工量として、0.01〜3g/m2が適当であり、特に0.03〜1g/m2が好ましい。
塗工したシリコーン系剥離剤塗工液を硬化させるには塗工機のオーブンで加熱処理するか、加熱処理した後紫外線照射を併用するか、いずれでもよいが、後者の方が基材フィルムの熱収縮しわの発生防止、シリコーンの硬化性、基材フィルムへの剥離剤の密着性の点で望ましい。
なお、紫外線照射を併用する場合は、光開始剤を添加したシリコーン系剥離剤を使用するか、塗工液調製時に光開始剤を添加することが望ましい。塗工液調製時に添加する光開始剤としては、必要に応じてシリコーン系剥離剤に添加する光開始剤として前述した光開始剤と同様のものが使用し得る。
加熱処理のみの場合、70〜160℃程度の温度範囲で、十分硬化するまでの時間、加熱するのが適当であるが、加熱・紫外線照射併用の場合は、加熱温度を50〜120℃程度と低くすることができる。
紫外線照射は、従来公知のもの、例えば高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、ハイパワーメタルハライドランプ、無電極ランプなどを用いることができるが、シリコーン系剥離剤の硬化性の点で優れる無電極ランプが好適である。紫外線出力としては、適宜選定すればよいが、50W/cm〜360W/cmが好ましい。
このようにして形成されたシリコーン系剥離剤から構成される剥離剤層の厚さは、均一な製膜性、ブロッキング防止性、剥離性及び基材フィルムとの密着性などの観点から、通常0.01〜3μm程度、好ましくは0.03〜0.5μmである。
このようにして、基材フィルムの少なくとも一方の面に形成された剥離剤層を有する本発明の剥離フィルムにおいては、当該剥離剤層のナノインデンテーション試験により測定される硬度が0.07GPa以下であることを要す。この硬度が0.07GPaを超えると、粘着剤層面に貼合された剥離フィルムを剥離する際に、ジッピングが生じやすく、本発明の目的が達成されない。また、該硬度が小さすぎると剥離フィルムとしての機能が十分に発揮されにくい。したがって、ナノインデンテーション試験により測定される硬度は0.05〜0.065GPaの範囲にあることが好ましい。
なお、ナノインデンテーション試験による硬度の測定は、厚さが10nm〜1000nm程度の薄い被膜の硬度の測定に有効であり、基材の影響を受けることなく該被膜の硬度を測定することができる。
また、粘着剤層に対する剥離力試験において、幅20mm、長さ150mmの剥離フィルムを、粘着剤層面から180°の角度で0.3m/分の速度にて剥離する際の剥離力が、平均値で100mN/20mm以上であり、かつ該平均値の±7%以内に存在することを要す。
本発明において、ジッピングの抑制効果を有効に発揮させるには、前記条件で測定した剥離力の平均値が100mN/20mm以上であることが必要であり、100mN/20mm未満では、剥離力が小さすぎて、ジッピングが発生せず、ジッピング発生防止という本発明の目的に反する。該剥離力の平均値は、120〜300mN/20mmの範囲にあることが好ましい。
さらに、測定される剥離力の全てが、前記平均値の±7%以内に存在することが必要である。この範囲を逸脱するとジッピングが発生しやすくなる。特に該平均値の±5%以内に存在することが好ましい。
なお、前記のナノインデンテーション試験による硬度測定試験及び剥離力測定試験については、後で詳述する。
前記の性状を有する本発明の剥離フィルムは、粘着剤層面から剥離する際に、ジッピングの発生が抑制されることにより、粘着剤層面に剥離筋がつくのが防止され、かつ剥離時における剥離力のふれ幅が小さい。
本発明はまた、基材フィルムの少なくとも一方の面に、剥離剤を含む塗工液を塗布、乾燥して剥離剤層を形成することにより、前記の性状を有する本発明の剥離フィルムを製造する方法をも提供する。
なお、ナノインデンテーション試験による硬度の測定は、厚さが10nm〜1000nm程度の薄い被膜の硬度の測定に有効であり、基材の影響を受けることなく該被膜の硬度を測定することができる。
また、粘着剤層に対する剥離力試験において、幅20mm、長さ150mmの剥離フィルムを、粘着剤層面から180°の角度で0.3m/分の速度にて剥離する際の剥離力が、平均値で100mN/20mm以上であり、かつ該平均値の±7%以内に存在することを要す。
本発明において、ジッピングの抑制効果を有効に発揮させるには、前記条件で測定した剥離力の平均値が100mN/20mm以上であることが必要であり、100mN/20mm未満では、剥離力が小さすぎて、ジッピングが発生せず、ジッピング発生防止という本発明の目的に反する。該剥離力の平均値は、120〜300mN/20mmの範囲にあることが好ましい。
さらに、測定される剥離力の全てが、前記平均値の±7%以内に存在することが必要である。この範囲を逸脱するとジッピングが発生しやすくなる。特に該平均値の±5%以内に存在することが好ましい。
なお、前記のナノインデンテーション試験による硬度測定試験及び剥離力測定試験については、後で詳述する。
前記の性状を有する本発明の剥離フィルムは、粘着剤層面から剥離する際に、ジッピングの発生が抑制されることにより、粘着剤層面に剥離筋がつくのが防止され、かつ剥離時における剥離力のふれ幅が小さい。
本発明はまた、基材フィルムの少なくとも一方の面に、剥離剤を含む塗工液を塗布、乾燥して剥離剤層を形成することにより、前記の性状を有する本発明の剥離フィルムを製造する方法をも提供する。
次に、本発明を、実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、各例で得られた剥離フィルムの物性は、下記の方法に従って求めた。
(1)ナノインデンテーション試験による硬度測定試験
剥離フィルムを23℃、50%RH条件下で1週間調湿後、10mm×10mmサイズに裁断したサンプルを、アルミニウム製の台座に接着したガラス板上に、2液系のエポキシ接着剤で、剥離剤層を有する面の反対面を固定し、ナノインデンター[MTS社製、機種名「Nano Indenter SA2」]により、剥離剤層の硬度を測定した。
(2)剥離力測定試験
剥離フィルムの剥離剤層面上に、粘着剤を、乾燥塗布量が10g/m2となるようにドクターブレードにより塗布し、100℃で2分間加熱・乾燥して粘着剤層を形成したのち、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム[三菱化学ポリエステルフィルム社製、商品名「PET50 T−100」]上に、該粘着剤層を転写し、剥離フィルム付き粘着シートを作製した。
次いで、この剥離フィルム付き粘着シートを、23℃、50%RH条件下で1週間調湿後、幅20mm、長さ150mmに裁断し、試験用サンプルを作製した。
次に、このサンプルについて、引張り試験機[エー・アンド・デイ社製「テンシロンRTA−T−2M」]を用いて、以下に示す剥離力測定試験を行った。すなわち、JIS Z 0237に準拠して、180°の角度で0.3m/分の速度で粘着シートから剥離フィルム側を剥離し、剥離するのに必要な力(剥離力)を、剥離開始から剥離終了までの間において、経時的に測定し、剥離力の平均値(Fa)を求めると共に、最大剥離力(Fmax)の前記Faからのずれの割合(Dmax)及び最小剥離力(Fmin)の前記Faからのずれの割合(Dmin)を、下記の式に従って算出した。
なお、剥離力の平均値(Fa)は、下記のようにして求めた値である。図1(a)は、剥離力測定試験において、ジッピングが生じない場合の時間と剥離力との関係を示すグラフであり、この場合、Faは全測定点の平均値aで示される。一方、図1(b)は、剥離力測定試験において、ジッピングが生じた場合の時間と剥離力との関係を示すグラフであり、この場合、各測定点Pにおける極大剥離力P1、P2、P3・・・Pnの平均値Fpを求めると共に、各測定点Bにおける極小剥離力B1、B2、B3・・・Bnの平均値Fbを求め、Fa=(Fp+Fb)/2の式より平均値(Fa)を求める。
Dmax(%)=[(Fmax−Fa)/Fa]×100
Dmin(%)=[(Fmin−Fa)/Fa]×100
また、剥離フィルムを剥離した後の粘着剤層面の剥離筋の有無を目視観察し、ジッピングの有無を下記の判定基準で求めた。
○:剥離筋なし
×:剥離筋あり
なお、この剥離力測定試験に用いた粘着剤の種類は下記の通りである。
粘着剤A:2−エチルヘキシルアクリレート87質量部、酢酸ビニル10質量部及びアクリル酸3質量部を重合させてなる共重合体のトルエン希釈品。
粘着剤B:ブチルアクリレート55質量部及び2−エチルヘキシルアクリレート45質量部を重合させてなる共重合体のトルエン希釈品。
なお、各例で得られた剥離フィルムの物性は、下記の方法に従って求めた。
(1)ナノインデンテーション試験による硬度測定試験
剥離フィルムを23℃、50%RH条件下で1週間調湿後、10mm×10mmサイズに裁断したサンプルを、アルミニウム製の台座に接着したガラス板上に、2液系のエポキシ接着剤で、剥離剤層を有する面の反対面を固定し、ナノインデンター[MTS社製、機種名「Nano Indenter SA2」]により、剥離剤層の硬度を測定した。
(2)剥離力測定試験
剥離フィルムの剥離剤層面上に、粘着剤を、乾燥塗布量が10g/m2となるようにドクターブレードにより塗布し、100℃で2分間加熱・乾燥して粘着剤層を形成したのち、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム[三菱化学ポリエステルフィルム社製、商品名「PET50 T−100」]上に、該粘着剤層を転写し、剥離フィルム付き粘着シートを作製した。
次いで、この剥離フィルム付き粘着シートを、23℃、50%RH条件下で1週間調湿後、幅20mm、長さ150mmに裁断し、試験用サンプルを作製した。
次に、このサンプルについて、引張り試験機[エー・アンド・デイ社製「テンシロンRTA−T−2M」]を用いて、以下に示す剥離力測定試験を行った。すなわち、JIS Z 0237に準拠して、180°の角度で0.3m/分の速度で粘着シートから剥離フィルム側を剥離し、剥離するのに必要な力(剥離力)を、剥離開始から剥離終了までの間において、経時的に測定し、剥離力の平均値(Fa)を求めると共に、最大剥離力(Fmax)の前記Faからのずれの割合(Dmax)及び最小剥離力(Fmin)の前記Faからのずれの割合(Dmin)を、下記の式に従って算出した。
なお、剥離力の平均値(Fa)は、下記のようにして求めた値である。図1(a)は、剥離力測定試験において、ジッピングが生じない場合の時間と剥離力との関係を示すグラフであり、この場合、Faは全測定点の平均値aで示される。一方、図1(b)は、剥離力測定試験において、ジッピングが生じた場合の時間と剥離力との関係を示すグラフであり、この場合、各測定点Pにおける極大剥離力P1、P2、P3・・・Pnの平均値Fpを求めると共に、各測定点Bにおける極小剥離力B1、B2、B3・・・Bnの平均値Fbを求め、Fa=(Fp+Fb)/2の式より平均値(Fa)を求める。
Dmax(%)=[(Fmax−Fa)/Fa]×100
Dmin(%)=[(Fmin−Fa)/Fa]×100
また、剥離フィルムを剥離した後の粘着剤層面の剥離筋の有無を目視観察し、ジッピングの有無を下記の判定基準で求めた。
○:剥離筋なし
×:剥離筋あり
なお、この剥離力測定試験に用いた粘着剤の種類は下記の通りである。
粘着剤A:2−エチルヘキシルアクリレート87質量部、酢酸ビニル10質量部及びアクリル酸3質量部を重合させてなる共重合体のトルエン希釈品。
粘着剤B:ブチルアクリレート55質量部及び2−エチルヘキシルアクリレート45質量部を重合させてなる共重合体のトルエン希釈品。
実施例1
付加反応型のシリコーン樹脂[東レダウコーニング社製、商品名「SD7328」、固形分30質量%]55質量部に対し、剥離調整剤(重剥離添加剤)[東レダウコーニング社製、商品名「SD7292」、固形分65質量%]21質量部を添加した混合物をトルエンに溶解させた。この溶液に白金触媒[東レダウコーニング社製、商品名「SRX−212」、固形分100質量%]2質量部及びSi−H架橋剤[東レダウコーニング社製、商品名「SP7297」、固形分100質量%]1.9質量部を添加し、固形分濃度1.5質量%の剥離剤塗工液を調製した。
この剥離剤塗工液を、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム[三菱化学ポリエステルフィルム社製、商品名「PET50 T−100」]上に、塗布したのち、135℃で1分間加熱処理して硬化させ、厚さ0.2μmの剥離剤層を形成させて、剥離フィルムを作製した。この剥離フィルムにおける剥離剤層のナノインデンテーション試験による硬度を測定した。なお、該硬度は、剥離剤層の表層から、剥離剤層の厚さの20%圧子を押し込んだ際の硬度である。
また、前記剥離フィルムと粘着剤Aを用いて、剥離フィルム付き粘着シートを作製し、剥離力測定試験を行った。
これらの結果を第1表に示す。
実施例2
実施例1において、付加反応型シリコーン樹脂の量を50質量部に、剥離調整剤(重剥離添加剤)の量を23質量部に、Si−H架橋剤の量を2.2質量部に変更した以外は、実施例1と同様にして剥離フィルムを作製し、剥離剤層のナノインデンテーション試験による硬度測定及び剥離力測定試験を行った。これらの結果を第1表に示す。
実施例3
実施例1において、付加反応型シリコーン樹脂の量を40質量部に、剥離調整剤(重剥離添加剤)の量を28質量部に、Si−H架橋剤の量を2.6質量部に変更し、かつ軽剥離添加剤[東レダウコーニング社製、商品名「BY24−850」、固形分30質量%]10質量部を添加した以外は、実施例1と同様にして剥離フィルムを作製し、剥離剤層のナノインデンテーション試験による硬度測定及び剥離力測定試験を行った。これらの結果を第1表に示す。
実施例4
実施例1において、粘着剤Aの代わりに粘着剤Bを用いた以外は、実施例1と同様にして剥離フィルムを作製し、剥離剤層のナノインデンテーション試験による硬度測定及び剥離力測定試験を行った。これらの結果を第1表に示す。
実施例5
実施例2において、粘着剤Aの代わりに粘着剤Bを用いた以外は、実施例2と同様にして剥離フィルムを作製し、剥離剤層のナノインデンテーション試験による硬度測定及び剥離力測定試験を行った。これらの結果を第1表に示す。
実施例6
実施例3において、粘着剤Aの代わりに粘着剤Bを用いた以外は、実施例3と同様にして剥離フィルムを作製し、剥離剤層のナノインデンテーション試験による硬度測定及び剥離力測定試験を行った。これらの結果を第1表に示す。
比較例1
実施例1において、剥離剤塗工液として、付加反応型シリコーン樹脂[東レダウコーニング社製、商品名「SRX−370、固形分15質量%]100質量部に対して、白金触媒「SRX−212」(前出)0.5質量部を添加したものを用いた以外は、実施例1と同様にして剥離フィルムを作製し、剥離剤層のナノインデンテーション試験による硬度測定及び剥離力測定試験を行った。これらの結果を第1表に示す。
比較例2
比較例1において、粘着剤Aの代わりに粘着剤Bを用いた以外は、比較例1と同様にして剥離フィルムを作製し、剥離剤層のナノインデンテーション試験による硬度測定及び剥離力測定試験を行った。これらの結果を第1表に示す。
付加反応型のシリコーン樹脂[東レダウコーニング社製、商品名「SD7328」、固形分30質量%]55質量部に対し、剥離調整剤(重剥離添加剤)[東レダウコーニング社製、商品名「SD7292」、固形分65質量%]21質量部を添加した混合物をトルエンに溶解させた。この溶液に白金触媒[東レダウコーニング社製、商品名「SRX−212」、固形分100質量%]2質量部及びSi−H架橋剤[東レダウコーニング社製、商品名「SP7297」、固形分100質量%]1.9質量部を添加し、固形分濃度1.5質量%の剥離剤塗工液を調製した。
この剥離剤塗工液を、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム[三菱化学ポリエステルフィルム社製、商品名「PET50 T−100」]上に、塗布したのち、135℃で1分間加熱処理して硬化させ、厚さ0.2μmの剥離剤層を形成させて、剥離フィルムを作製した。この剥離フィルムにおける剥離剤層のナノインデンテーション試験による硬度を測定した。なお、該硬度は、剥離剤層の表層から、剥離剤層の厚さの20%圧子を押し込んだ際の硬度である。
また、前記剥離フィルムと粘着剤Aを用いて、剥離フィルム付き粘着シートを作製し、剥離力測定試験を行った。
これらの結果を第1表に示す。
実施例2
実施例1において、付加反応型シリコーン樹脂の量を50質量部に、剥離調整剤(重剥離添加剤)の量を23質量部に、Si−H架橋剤の量を2.2質量部に変更した以外は、実施例1と同様にして剥離フィルムを作製し、剥離剤層のナノインデンテーション試験による硬度測定及び剥離力測定試験を行った。これらの結果を第1表に示す。
実施例3
実施例1において、付加反応型シリコーン樹脂の量を40質量部に、剥離調整剤(重剥離添加剤)の量を28質量部に、Si−H架橋剤の量を2.6質量部に変更し、かつ軽剥離添加剤[東レダウコーニング社製、商品名「BY24−850」、固形分30質量%]10質量部を添加した以外は、実施例1と同様にして剥離フィルムを作製し、剥離剤層のナノインデンテーション試験による硬度測定及び剥離力測定試験を行った。これらの結果を第1表に示す。
実施例4
実施例1において、粘着剤Aの代わりに粘着剤Bを用いた以外は、実施例1と同様にして剥離フィルムを作製し、剥離剤層のナノインデンテーション試験による硬度測定及び剥離力測定試験を行った。これらの結果を第1表に示す。
実施例5
実施例2において、粘着剤Aの代わりに粘着剤Bを用いた以外は、実施例2と同様にして剥離フィルムを作製し、剥離剤層のナノインデンテーション試験による硬度測定及び剥離力測定試験を行った。これらの結果を第1表に示す。
実施例6
実施例3において、粘着剤Aの代わりに粘着剤Bを用いた以外は、実施例3と同様にして剥離フィルムを作製し、剥離剤層のナノインデンテーション試験による硬度測定及び剥離力測定試験を行った。これらの結果を第1表に示す。
比較例1
実施例1において、剥離剤塗工液として、付加反応型シリコーン樹脂[東レダウコーニング社製、商品名「SRX−370、固形分15質量%]100質量部に対して、白金触媒「SRX−212」(前出)0.5質量部を添加したものを用いた以外は、実施例1と同様にして剥離フィルムを作製し、剥離剤層のナノインデンテーション試験による硬度測定及び剥離力測定試験を行った。これらの結果を第1表に示す。
比較例2
比較例1において、粘着剤Aの代わりに粘着剤Bを用いた以外は、比較例1と同様にして剥離フィルムを作製し、剥離剤層のナノインデンテーション試験による硬度測定及び剥離力測定試験を行った。これらの結果を第1表に示す。
本発明の剥離フィルムは、粘着剤層面から剥離する際に、ジッピングの発生が抑制されることにより、粘着剤層面に剥離筋がつくのを防止することができる。
Claims (6)
- 基材フィルムの少なくとも一方の面に、ナノインデンテーション試験により測定される硬度が0.07GPa以下である剥離剤層を有する剥離フィルムであって、
粘着剤層に対する剥離力測定試験において、幅20mm、長さ150mmの剥離フィルムを、粘着剤層面から180°の角度で0.3m/分の速度にて剥離する際の剥離力が、平均値で100mN/20mm以上であり、かつ該平均値の±7%以内に存在することを特徴とする剥離フィルム。 - ナノインデンテーション試験により測定される硬度が、0.05〜0.065GPaである請求項1に記載の剥離フィルム。
- 剥離力の平均値が、120〜300mN/20mmである請求項1又は2に記載の剥離フィルム。
- 剥離剤層を構成する剥離剤が、シリコーン系剥離剤である請求項1〜3のいずれかに記載の剥離フィルム。
- 剥離剤層の厚さが0.01〜3μmである請求項1〜4のいずれかに記載の剥離フィルム。
- 基材フィルムの少なくとも一方の面に、剥離剤を含む塗工液を塗布、乾燥して剥離剤層を形成することを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の剥離フィルムの製造方法。
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