JP2008055857A - 保護フィルム用のセパレータ - Google Patents

Abstract

【課題】基材上にシリコーン層からなる保護層を設けた保護フィルムの表面には、微量ではあるが、未硬化シリコーンが表出している。保護フィルムを電子部品等の被着体に貼着すると、この未硬化シリコーンが被着体に付着する。未硬化シリコーンが付着することにより電子部品に機能障害を起こすことがあった。本発明は、基材上にシリコーン層を設けた保護フィルムにおけるシリコーン層中の未硬化シリコーンを除去するセパレータを提供するものである。
【解決手段】セパレータとして、コート紙を使用するものである。
【選択図】 なし

Description

遊離シリコーンの付着を嫌うハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、半導体、電子部品・機器の製造・組み立て工程に好適に用いられる保護フィルムにおいて、保護フィルム中の未硬化シリコーンを除去する方法に関するものである。

ＨＤＤ、半導体、電子部品・機器の製造・組み立て工程に好適に保護フィルムが用いられている。保護フィルムは、基材上に電子部品等の被着体に密着する保護層を設けたものである。保護層の材質には、種々のものが用いられている。例えば、シリコーン、アクリルゴム、ウレタンエラストマー、オレフィン系エラストマー等が挙げられる。（特許文献１）なかでも、保護フィルムに耐熱性等を求められると保護層にシリコーンが用いられた。シリコーン層は、シリコーン分子に硬化剤を配合して熱または、紫外線等で硬化反応させてゴム状にして保護層を形成させるものである。

この保護フィルムを被着体に密着させてしばらく置かれると、保護層中の未硬化シリコーンが被着体に移行して被着体を加工する場合や被着体の性能を劣化させる問題を起こしていた。
特開２０００−５６６９４号公報

本発明は、基材上にシリコーン層を設けた保護フィルムにおけるシリコーン層中の未硬化シリコーンを特定のセパレータを使用することにより未硬化シリコーンを除去するものである。

本発明は、セパレータとしてコート紙を用いるものである。

セパレータとしてコート紙を用いると、保護層中の未硬化シリコーンはコート紙に除去されるので、保護フィルムで密着された電子部品等の被着体は、未硬化シリコーンの付着はなく、保護フィルムを剥がした後の電子部品は、遊離シリコーンによる問題を起こさないで製造工程で使用可能となる。

本発明は、保護フィルムのシリコーン層中の未硬化シリコーンを除去する手段を提供するものであるが、はじめにシリコーン層からなる保護フィルムについて説明する。
（１）基材
各種プラスチックからなるフィルムであれば、特に限定されない。例えばポリオレフィン、ポリエステル等からなるフィルムが例示されるが、これらに限定されるものではない。取り扱い易さ、耐熱性、強度の面より好ましくはポリエチレンテレフタレートフィルム（以下ＰＥＴと呼ぶ。）を用いるとよい。基材の厚みは、用途に応じて適宜選択すればよいが、通常１２〜２００μｍの範囲のものを用いる。

基材は、シリコーン層が積層される側の表面を活性線で処理したり、また上記表面に接着性を向上させる化合物からなる易接着層を積層したりしたものが好ましくもちいることができる。上記の活性線による処理方法としては、コロナ放電処理、紫外線照射処理、プラズマ処理、火炎処理等が例示される。また、積層により接着性を向上させる易接着層用の化合物としては、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリアクリル系のポリマーまたはこれらの混合物が挙げられる。

（２）シリコーン層
シリコーン層に用いるシリコーンとしては、たとえば、付加重合型のシリコーン重合体を使用することができる。付加重合型シリコーン樹脂は白金触媒により重合するものを挙げることができる。シリコーン層の性状としては、ゴムのような柔軟性を持っていて被着体の表面の凸凹に対してもシリコーン層の面が凸凹に沿うことがもとめられる。さらに剥離の際には、小さい剥離力で、容易に剥離できることが求められる。

このような性状のシリコーンとして、両末端にのみビニル基を有する直鎖状ポリオルガノシロキサンからなるシリコーンと、両末端及び側鎖にビニル基を有する直鎖状ポリオルガノシロキサンからなるシリコーンと、末端にのみビニル基を有する分岐上ポリオルガノシロキサンからなるシリコーンと、末端及び側鎖にビニル基を有する分岐上ポリオルガノシロキサンからなるシリコーンとから選ばれる少なくとも１種のシリコーンを架橋させてなるものを用いると良い。

これらのシリコーンの１形態としては、両末端にのみビニル基を有する直鎖状ポリオルガノシロキサンとは下記一般式（化１）で表せられる化合物である。

（式中Ｒは下記有機基、ｎは整数を表す）

（式中Ｒは下記有機基、ｍ、ｎは整数を表す）

このビニル基以外のケイ素原子に結合した有機基（Ｒ）は異種でも同種でもよいが、具体例としてはメチル基、エチル基、プロピル基などのアルキル基、フェニル基、トリル基、などのアリール基、又はこれらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部又は全部をハロゲン原子、シアノ基などで置換した同種又は異種の非置換又は置換の脂肪族不飽和基を除く１価炭化水素基で好ましくはその少なくとも５０モル％がメチル基であるものなどが挙げられるが、このジオルガノポリシロキサンは単独でも２種以上の混合物であってもよい。

両末端および側鎖にビニル基を有する直鎖状ポリオルガノシロキサンからなるシリコーンは、上記一般式（化１）中のＲの一部がビニル基である化合物である。末端にのみビニル基を有する分岐上ポリオルガノシロキサンからなるシリコーンは上記一般式（化２）で表せられる化合物である。末端及び側鎖にビニル基を有する分岐上ポリオルガノシロキサンからなるシリコーン上記一般式（化２）中のＲの一部がビニル基である化合物である。

ここで架橋反応に用いる架橋剤は公知のものでよい。架橋剤の例として、オルガノハイドロジェンポリシロキサンが挙げられる。オルガノハイドロジェンポリシロキサンは１分子中にケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも３個有するものであるが、実用上からは分子中に２個の≡ＳｉＨ結合を有するものをその全量の５０重量％までとし、残余を分子中に少なくとも３個の≡ＳｉＨ結合を含むものとすることがよい。

架橋反応に用いる白金系触媒は公知のものでよく、これには塩化第一白金酸、塩化第二白金酸などの塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール化合物、アルデヒド化合物あるいは塩化白金酸と各種オレフィンとの鎖塩などがあげられる。架橋反応したシリコーン層は、シリコーンゴムのような柔軟性を持ったものとなり、この柔軟性が被着体との密着を容易にさせるものである。

シリコーンの市販品の形状は、無溶剤型、溶剤型、エマルション型があるが、いずれの型も使用できる。中でも、無溶剤型は、溶剤を使用しないため、安全性、衛生性、大気汚染の面で非常に利点がある。又、シリコーン層の塗布厚みは、１．１μｍを超えることが必要であり、場合によっては、数ミリの厚みに設けることから、溶剤型シリコーンや、エマルション型シリコーンでは、塗工時の溶媒の乾燥に多大なエネルギーがかかり、不経済となるので、無溶剤型のシリコーンを用いるのがよい。

一般にはシリコーン層の厚みは、１．１〜１００μｍの範囲が好ましい。好ましくは、１０〜５０μｍであるとよい。シリコーン層の厚みが、１．１μｍ未満であると、被着体に密着しにくくなり、被着体に対する保護フィルムの密着面方向の剪断力が１．０Ｎ／ｃｍ^２未満となり、長期貼りつけ時には、保護フィルムが剥がれる可能性が出てくる。シリコーン層の厚みが、１００μｍを超えると、シリコーンの使用量が多くなり、コスト上不経済となる。

易接着層塗工液、シリコーン層塗工液の塗工方法としては、３本オフセットグラビアコーターや５本ロールコーターに代表される多段ロールコーター、ダイレクトグラビアコーター、バーコーター、エアナイフコーター等が適宜使用される。基材と易接着層とシリコーン層以外の積層の複合手段は、上記の塗工方法に限らずいずれも任意である。すなわち、個別に成形して得られたシートを接着剤や粘着剤または熱接着で貼合わせてもよく、トッピング法、押出しラミネート法等で直接一体化する方法でもよい。

（３）未硬化シリコーンの除去
通常保護フィルムのシリコーン層面には、表面の汚れや異物付着から守るために樹脂フィルムならなるセパレータを貼り合わせている。保護フィルムの使用時にこのセパレータを剥がし、被着体に保護層を面して保護フィルムを貼り合せる。

前記（２）項で設けられた硬化反応したシリコーン層には、極微量の未反応のポリオルガノシロキサン、オルガノハイドロジェンポリシロキサンが存在している。また、反応前のシロキサン原料中に反応基を持たない低分子量のシロキサン分子も極わずかであるが存在している。このようなシロキサン分子（本発明では、未硬化シリコーンと呼ぶ。）は、保護フィルムの保管中にシリコーン層の表面に浮き出てくる。シリコーン層表面には、セパレータが密着しているので未硬化シリコーンは、セパレータの方に移行する。しかし、樹脂フィルムからなるセパレータでは、セパレータの表面に未硬化シリコーンが付着するもののセパレータ自身は、未硬化シリコーンを浸透吸収するものでないので、飽和付着量に達したらそれ以上未硬化シリコーンは、付着されなくなる。そのため、保護フィルムを使用時にセパレータすとシリコーン層の表面には、まだ未硬化シリコーンが存在し、この未硬化シリコーンが被着体に対し付着し、その後の被着体の加工に悪影響を及してしまう。

本発明では、セパレータにコート紙を使用するものである。保護フィルムのシリコーン層に貼りあわしたコート紙は、未硬化シリコーンを浸透吸収する。

本発明のコート紙とは、抄紙機により製造された抄紙原紙に主に顔料と結着剤からなる塗工液を塗布乾燥後、カレンダー加工等の加工を施して表面を平滑に仕上げたものを言う。カレンダー加工をしなくても、以下の平滑度が満たされるのであれば加工はなくてもよい。平滑度合いは、シリコーン層にコート紙が密着できる程度の平滑さがあればよい。具体的には、セパレータの表面の平滑度は、ＪＩＳ−０６０１−１９９４に基づいて測定した表面平均粗さＲａが６μｍ以下であることが望ましい。さらに望ましくは、１μｍ以下のものを使用するとシリコーン層とコート紙との接触面積が多くなり、未硬化シリコーンの浸透吸収を速やかに行うことができる。また、表面が粗いとシリコーン層の表面に凹凸の型を付けてしまうことになり、被着体との密着力を低下させてしまうことになる。

基材上にシリコーン層を設けてセパレータのコート紙を貼ってから未硬化シリコーンのセパレータへの移行は、すぐに移行するものではなくゆっくり移行する。通常は、少なくともセパレータを貼ってから１時間放置する必要がある。放置時の環境温度を上げると未硬化シリコーンの移動速度がアップする。

本発明使用するコート紙とは、上質コート紙、上質軽量コート紙、中質コート紙、中質軽量コート紙、軽量コート紙、微塗工紙、アート紙、キャストコート紙、マットコート紙、エンボス紙、コート板紙等を指すものである。

前記の顔料としては、カオリン、重質炭酸カルシウム、クレー、タルク、軽質炭酸カルシウム、酸化チタン、酢酸カルシウム、酸化亜鉛、アルミナ、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、プラスチックピグメント、硫酸カルシウム、合成シリカなどが挙げられる。

前記結着剤としては、酸化デンプン、エステル化デンプン等のデンプン類、カルボキシルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体、澱粉、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン、カゼイン、ゼラチン、大豆たんぱく、スチレン−アクリル樹脂、スチレン−ブタジエンラテックス、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、尿素樹脂、アルキッド樹脂、ウレタン樹脂、ポリエチレン及びこれらの誘導体等が挙げられる。

塗工液には、必要に応じて、分散剤、保水剤、増粘剤、消泡剤、防腐剤、着色剤、耐水化剤、湿潤剤、乾燥剤、誘導剤、可塑剤、蛍光染料、紫外線吸収剤、剥離剤、滑剤、およびカチオン性高分子電解質等を適宜添加してもよい。

塗工方式としては、ブレードコーター、エアナイフコーター、ロールコーター、コンマコーター、ブラッシュコーター、キスコーター、スクイズコーター、カーテンコーター、バーコーター、グラビアコーター等の公知の塗工機を用いた方法の中から適宜選択することができる。塗工量の範囲は５〜４０ｇ／ｍ^２ であることが望ましい
未硬化シリコーンのセパレータへの移行量の測定は、微量であるため測量することが難しい。そこで代用特性として、シリコーン層面に接したセパレータ面にジエチレングリコールを滴下して、接触角を測定する。つまり、接触角が大きい程、セパレータに未硬化シリコーンが多く移行していると判断される。接触角計としては、協和界面科学（株）製のＣＡ−Ｄ型を使用する。

コート紙にジエチレングリコールを滴下するとコート紙に浸み込んでしまうので、直接コート紙の接触角を測定することができない。そこで、シリコーン層にコート紙を一度貼り合わして未硬化シリコーンを吸収させた後、コート紙を剥離し、シリコーン層面にＰＥＴを貼って２４時間放置してＰＥＴに未硬化シリコーンが付着するかどうかＰＥＴ面の接触角を測定してシリコーン層面の未硬化シリコーンの除去レベルを評価する。

仮に、ＰＥＴの表面が貼着前のＰＥＴの表面の接触角と同じであれば、シリコーン層の未硬化シリコーンが除去されたといえるが、貼着後にＰＥＴの接触角が大きくなればＰＥＴに未硬化シリコーンが移行したことになり、シリコーン層表面の未硬化シリコーンが除去されていないことがいえる。

（１）保護フィルムの作成
易接着層の形成
基材として片面に印刷適性処理を施した厚さ５０μｍのＰＥＴの他の面に、下記の配合にて調合した塗液を、デスパーにて撹拌後、塗工、乾燥させ、厚み０.３μｍの易接着層を形成した。
ポリエステル樹脂（東洋紡績製バイロン200、Ｔｇ６７℃）１２重量部、 トルエン８８重量
シリコーン層の形成
易接着層の上に、下記のシリコーン塗液を塗布し、１５０℃の乾燥炉にて１００秒加熱して、厚み２５μｍのシリコーン層を形成して、保護フィルムを作成した。
両末端のみビニル基を有する直鎖状ポリオルガノシリコーン １００重量部
(無溶剤型)(商品名「Ｘ-６２−１３４７」信越化学工業(株)製)
白金触媒 (商品名「ＣＡＴ−ＰＬ−５６」信越化学工業(株)製) ２重量部

（実施例１）保護フィルムのシリコーン層面にセパレータとして、厚み７０μｍのミューコート紙（北越製紙製）を貼って、７日間放置後セパレータを剥がす。続いて厚み２５μｍのＰＥＴをセパレータとして貼り２４時間放置した後、ＰＥＴセパレータを剥がした面の接触角を測定したところ４０度であった。ＰＥＴ自身の接触角は、４０度であり、コート紙により未硬化シリコーンが吸収されたことがわかった。ミューコート紙自身の接触角は、ジエチレングリコールの液滴が浸み込んでしまって測定不可能であるので、上記の方法で未硬化シリコーンの吸収を確認した。

（比較例１）保護フィルムのシリコーン層面にセパレータとして、厚み２５μｍのＰＥＴを貼って、７日間放置後セパレータを剥がす。このセパレータの接触角を測定したら４９度であった。続いて、厚み２５μｍのＰＥＴをセパレータとして貼り２４時間放置した後、このセパレータを剥がした面の接触角を測定したところ４５度であった。１回目のセパレータで未硬化シリコーンがＰＥＴに移行したことがわかった。しかし、２回目に貼ったセパレータの接触角が４５度とＰＥＴ自身の接触角４０度より高いことから全ての未硬化シリコーンが移行したものではないことがわかり樹脂製のセパレータでは、１回の貼り合わせでは、未硬化シリコーンを除去できないことがわかった。

Claims (1)

1. 基材上にシリコーン層を設けた保護フィルムのセパレータにおいて、セパレータがコート紙であることを特徴とするセパレータ。