JP2012206490A - 離型用フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】モールド金型や成形品との剥離性に優れ、しかも、モールド金型の形状が設計寸法通りに成形品へ転写される型形状転写性に優れるとともに、成形品の表面平滑性が得られ、さらには、１４０℃前後の使用温度における耐熱性も有する離型用フィルムを提供する。
【解決手段】ＪＩＳ Ａ 硬度が７０以上、ビカット軟化温度が１００〜１８０℃であるポリウレタン系エラストマー単独もしくは該ポリウレタン系エラストマーを主成分とする熱可塑性エラストマー組成物からなっている。
【選択図】なし

Description

本発明は、光半導体素子や半導体素子の樹脂モールド成形時、特には、ＬＥＤレンズの樹脂モールド成形時に用いられる離型用フィルムに関する。

例えば、ＬＥＤ、フォトアイソレータ、フォトトランジスター、フォトダイオード、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の光半導体素子や、トランジスター、ＩＣ、ＬＳＩ、超ＬＳＩ等の半導体素子は、シリコーン樹脂組成物やエポキシ樹脂組成物を封止材とし、樹脂モールド成形により封止されている。

上述の光半導体素子や半導体素子の封止にはモールド成形装置が用いられ、シリコーン樹脂組成物やエポキシ樹脂組成物からなる封止材がモールド樹脂としてモールド金型へ注入され、成形される。

モールド金型と成形品とを離型する方法としては、例えば、モールド金型とモールド樹脂との間に離型用フィルムを介在させる方法が実用化されている（例えば、特許文献１参照）。離型用フィルムは、モールド成形装置内でＲｏｌｌ ｔｏ Ｒｏｌｌで供給され、成形加工温度に温調されたモールド金型に入り、真空で吸引されてモールド金型に密着し、その後、モールド樹脂が充填される。一定時間後にモールド樹脂が硬化したところでモールド金型が開かれると、離型用フィルムはモールド金型に吸引された状態のまま、成形品が離型用フィルムから剥がされる。この離型用フィルムには、例えば、熱可塑性フッ素樹脂の四フッ化エチレン−エチレン共重合樹脂（ＥＴＦＥ樹脂）や四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合樹脂（ＦＥＰ樹脂）からなる単層のフィルムが使用されている（例えば、特許文献２参照）。

しかし、このような離型用フィルムを、シリコーン樹脂組成物をモールド樹脂とするＬＥＤレンズの成形に用いると、例えば底面がφ６ｍｍ程度で高さが４ｍｍ程度の砲弾型レンズ形状に対しては、離型用フィルムが真空で吸引されても伸びないことがあり、伸びてもモールド金型に密着せず、設計寸法通りのＬＥＤレンズが得られない不具合がある。また、離型用フィルムの厚さを薄くして伸びを改善すると、真空で吸引された際にモールド金型のエッジで離型用フィルムが切れる不具合がある。

また、離型用フィルムとして、結晶成分にブチレンテレフタレートを含む結晶性芳香族ポリエステル含有の樹脂組成物からなるフィルムを使用する方法が知られている（例えば、特許文献３参照）。

しかし、離型用フィルムとして、特許文献３に示すように、ブチレンテレフタレートを含む結晶性芳香族ポリエステル含有の樹脂組成物からなるフィルムをＬＥＤレンズの成形に用いると、離型用フィルムが真空で吸引されるとモールド金型へ密着はするものの、降伏点を超えて伸ばされるため離型用フィルムが部分的に薄くなり、成形されたＬＥＤレンズ表面に凹凸や皺が生じる不具合がある。このため、ＬＥＤレンズの樹脂モールド成形においては、離型用フィルムとして好適に使用できるフィルムがないのが実情である。

特開平８−１４２１０５号公報 特開２００１−３１０３３６号公報 特開２００７−２２４３１１号公報

本発明は、上記に鑑みなされたもので、モールド金型や成形品との剥離性に優れ、しかも、モールド金型の形状が設計寸法通りに成形品へ転写される型形状転写性に優れるとともに、成形品の表面平滑性が得られ、さらには、１４０℃前後の使用温度における耐熱性も有する離型用フィルムを提供することを目的とする。

このような目的は、下記（１）〜（１１）の本発明により達成される。

（１）ＪＩＳ Ａ 硬度が７０以上、ビカット軟化温度が１００〜１８０℃であるポリウレタン系エラストマー単独又はそのポリウレタン系エラストマーを主成分とする熱可塑性エラストマー組成物からなることを特徴とする離型用フィルム。

（２）ポリウレタン系エラストマーは、ポリイソシアネート、ポリオール及び鎖延長剤の３成分の反応により得られる熱可塑性ポリウレタン系エラストマーであることを特徴とする（１）に記載の離型用フィルム。

（３）ポリオールは、ポリエステルポリオール、ポリエステルアミドポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエーテルエステルポリオール、及びポリオレフィンポリオールからなる群に属する数平均分子量が５００〜１００００の高分子ポリオールから選択される１つ又は複数であることを特徴とする（２）に記載の離型用フィルム。

（４）鎖延長剤は、低分子ポリオール類、低分子ポリアミン類、及び低分子アミノアルコール類に属する数平均分子量が５００未満の活性水素含有化合物から選択される（２）又は（３）に記載の離型用フィルム。

（５）熱可塑性エラストマー組成物は、ポリウレタン系エラストマー１００質量部に対してフッ素系界面活性剤を０．０５〜５．０質量部の範囲に含有する組成物であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の離型用フィルム。

（６）フッ素系界面活性剤は、融点が２５０℃以下で分解温度が３００℃以上のペルフルオロアルキルスルホン酸誘導体化合物であることを特徴とする（５）に記載の離型用フィルム。

（７）熱可塑性エラストマー組成物は、滑剤、ブロッキング防止剤、酸化防止剤、及びリン系酸化防止剤に属する１つ又は複数の添加剤をさらに含むことを特徴とする（１）〜（６）のいずれかに記載の剥離フィルム。

（８）フィルムの引張弾性率がフィルム縦方向（ＭＤ）及びフィルム横方向（ＴＤ）ともに１０〜５００Ｎ/ｍｍ^２の範囲であることを特徴とする（１）〜（７）のいずれかに記載の離型用フィルム。

（９）フィルムの５０％モジュラス（５０％Ｍｏ）におけるフィルム縦方向（ＭＤ）とフィルム横方向（ＴＤ）との比（ＭＤ）/（ＴＤ）が０．９〜１．２の範囲であることを特徴とする（１）〜（８）のいずれかに記載の離型用フィルム。

（１０）フィルムの５０％モジュラス（５０％Ｍｏ）と１００％モジュラス（１００％Ｍｏ）との比（１００％Ｍｏ）/（５０％Ｍｏ）がフィルム縦方向（ＭＤ）及びフィルム横方向（ＴＤ）ともに１．０〜１．６の範囲であることを特徴とする（１）〜（９）のいずれかに記載の離型用フィルム。

（１１）フィルムの引張伸びがフィルム縦方向（ＭＤ）及びフィルム横方向（ＴＤ）ともに３５０％を超えることを特徴とする（１）〜（１０）のいずれかに記載の離型用フィルム。

本発明の離型用フィルムによれば、モールド金型や成形品との剥離性に優れ、しかも、モールド金型の形状が設計寸法通りに成形品へ転写される型形状転写製に優れるとともに、成形品の表面平滑性が得られ、さらには、耐熱性をも備えることができる。

本発明の実施形態に係る砲弾型ＬＥＤレンズの側面図である。 （ａ）本発明の実施形態に係る砲弾型ＬＥＤレンズのモールド金型の 上面図である。（ｂ）本発明の実施形態に係る砲弾型ＬＥＤレンズのモールド金型の図２（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。 本発明の実施形態に係る離型用フィルムフィルム製造装置の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る、図２に示したフィルム製造装置の材料投入ホッパーの周辺を示す断面図である。

本発明者らは、上記目的を達成するために種々検討した結果、ポリウレタン系エラストマーの中でも、ＪＩＳ Ａ 硬度が７０以上、比重が１．０５〜１．３０及びビカット軟化温度が１００〜１８０℃であるポリウレタン系エラストマー単独もしくは該ポリウレタン系エラストマーを主成分とする熱可塑性エラストマー組成物からなる離型用フィルムは、モールド金型や成形品との剥離性に優れ、しかも、モールド金型の形状が設計寸法通りに成形品へ転写される型形状転写性に優れるとともに、成形品の表面平滑性が得られ、さらには、耐熱性をも備えることができることを究明した。

さらに、検討の結果、熱可塑性エラストマー組成物を、ポリウレタン系エラストマー１００質量部に対してフッ素系界面活性剤を０．０５〜５．０質量部の範囲に含有する組成物にすることにより、一層効果的となることを究明し、本発明を完成させるに至った。

本発明におけるポリウレタン系エラストマーは、ポリイソシアネート、ポリオール及び鎖延長剤の３成分の反応により得られる熱可塑性ポリウレタン系エラストマーである。

上述のポリイソシアネートとしては、例えば、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、キシレン−１，４−ジイソシアネート、キシレン−１，３−ジイソシアネート、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，２′−ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４′−ジフェニルエーテルジイソシアネート、２−ニトロジフェニル−４，４′−ジイソシアネート、２，２′−ジフェニルプロパン−４，４′−ジイソシアネート、３，３′−ジメチルジフェニルメタン−４，４′−ジイソシアネート、４，４′−ジフェニルプロパンジイソシアネート、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、ナフチレン−１，４−ジイソシアネート、ナフチレン−１，５−ジイソシアネート、３，３′−ジメトキシジフェニル−４，４′−ジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート類、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート類、シクロヘキサンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加キシレンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネートメチル等の脂環族ジイソシアネート類、上記イソシアネートのビウレット体、ダイマー体、トリマー体、ダイマー・トリマー体、カルボジイミド体、ウレトンイミン体、２官能以上のポリオール等と上記イソシアネートとの反応で得られるアダクト体等を挙げることができる。また、メタノール、ｎ−ブタノール、ベンジルアルコール、アセト酢酸エチル、ε−カプロラクタム、メチルエチルケトンオキシム、フェノール、クレゾールなどの活性水素を分子内に１個有するブロック剤でイソシアネート基の一部を安定化したポリイソシアネートも挙げることができる。これらは１種類又は２種類以上を混合して使用できる。

上述のポリオールは数平均分子量が５００〜１００００の高分子ポリオールであり、これらにはポリエステルポリオール、ポリエステルアミドポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエーテルエステルポリオール、ポリオレフィンポリオール等がある。これらの高分子ポリオールは１種類又は２種類以上を混合して使用できる。

ポリエステルポリオール、ポリエステルアミドポリオールとしては、ポリカルボン酸とポリオールとから、場合によりジアミン又はアミノアルコールを併用して、縮合反応により得られるものが挙げられる。

このポリカルボン酸としては、例えば、琥珀酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、水添ダイマー酸、フタル酸、フタル酸アルキルエステル類、トリメリット酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸等がある。また、ブチロラクトン、バレロラクトン、カプロラクトンなどの環状エステル類の開環重合によって得られるものも挙げられる。

このポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、１，２−プロパンジオー、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２−メチル−１，５−ペンタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、２−ｎ−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２−ｎ−ヘキサデカン−１，２−エチレングリコール、２−ｎ−エイコサン−１，２−エチレングリコール、２−ｎ−オクタコサン−１，２−エチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、あるいはビスフェノールＡのエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド付加物、水素添加ビスフェノールＡ、３−ヒドロキシ−２，２−ジメチルプロピル−３−ヒドロキシ−２，２−ジメチルプロピオネート、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール等の低分子ポリオール類が挙げられる。ジアミン又はアミノアルコールとしては、例えば、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、キシリレンジアミン、イソホロンジアミン等の低分子ポリアミン類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の低分子アミノアルコール類が挙げられる。また、低分子ポリオール、低分子ポリアミン、低分子アミノアルコールを開始剤として、ε−カプロラクトン、γ−バレロラクトン等の環状エステル（ラクトン）モノマーの開環重合で得られるラクトン系ポリエステルポリオールが挙げられる。

ポリカーボネートポリオールとしては、上述のポリエステルポリオールの合成に用いられる低分子ポリオールと、ジエチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジフェニルカーボネート等との脱アルコール反応、脱フェノール反応等で得られるものが挙げられる。

ポリエーテルポリオールとしては、上述のポリエステルポリオールに用いられる低分子ポリオール、低分子ポリアミン、低分子アミノアルコールを開始剤として、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、テトラヒドロフラン等を開環重合させたポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等、及びこれらを共重合したポリエーテルポリオール、さらに、上述のポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオールを開始剤としたポリエステルエーテルポリオールが挙げられる。

ポリエーテルエステルポリオールとしては、上記ポリエステルポリオールを得る際の縮合反応に使用するポリオールの一部あるいは全部にポリエーテルを用いるほかはポリエステルポリオールと同じようにして得られるものが挙げられる。

ポリオレフィンポリオールとしては、水酸基含有ポリブタジエン、水素添加した水酸基含有ポリブタジエン、水酸基含有ポリイソプレン、水素添加した水酸基含有ポリイソプレン、水酸基含有塩素化ポリプロピレン、水酸基含有塩素化ポリエチレン等が挙げられる。

上述の鎖延長剤は、数平均分子量が５００未満の活性水素含有化合物であり、例えば、上記低分子ポリオール類、上記低分子ポリアミン類、上記低分子アミノアルコール類等が挙げられる。

ポリウレタン系エラストマーの製造には、公知の製造方法、例えば、ワンショット法、プレポリマー法、バッチ反応法、連続反応法、ニーダーによる方法、押出機による方法などの方法が採用できる。

本発明に用いるポリウレタン系エラストマーの硬度は、ＪＩＳ Ｋ ７３１１の試験法により測定するＪＩＳ Ａ 硬度が７０以上である。さらに、ＪＩＳ
Ａ 硬度で１００以上の場合、Ｄ 硬度を適用し、Ｄ 硬度の７０以下を上限とするのが好ましい。このＪＩＳ Ａ 硬度は、好ましくは８０以上、より好ましくは９０以上である。ＪＩＳ
Ａ 硬度が６０未満では、ゴム性が強くなるため、モールド成形装置内における離型用フィルムの搬送時に、離型用フィルムが伸びて搬送が安定しない不具合がある。他方、Ｄ
硬度で７０を超える場合、押出成形時に原料のポリイソシアネート、ポリオール及び鎖延長剤の３成分に由来するゲルが発生する不具合がある。

本発明に用いるポリウレタン系エラストマーのビカット軟化温度は、ＪＩＳ Ｋ７２０６の試験法により測定され、１００〜１８０℃の範囲である。このビカット軟化温度は、好ましくは１１０〜１８０℃、より好ましくは１２０〜１８０℃、さらに好ましくは１３０〜１８０℃の範囲である。ビカット軟化温度が１００℃未満では、使用時に溶融してしまい不具合がある。すなわち、耐熱性が得られない。他方、ビカット軟化温度の上限は１８０℃であるが、１８０℃を超えるビカット軟化温度を有するポリウレタン系エラストマーは得られていない。

本発明におけるフッ素系界面活性剤とは、ペルフルオロアルキルスルホン酸誘導体である。ペルフルオロアルキルスルホン酸誘導体の具体例としては、トリフルオロメタンスルホン酸カリウム(ＣＦ_３ＳＯ_３Ｋ)、トリフルオロメタンスルホン酸ナトリウム(ＣＦ_３ＳＯ_３Ｎａ)、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム(ＣＦ_３ＳＯ_３Ｌｉ)、ペンタフルオロエタンスルホン酸カリウム(Ｃ_２Ｆ_５ＳＯ_３Ｋ)、ペンタフルオロエタンスルホン酸ナトリウム(Ｃ_２Ｆ_５ＳＯ_３Ｎａ)、ペンタフルオロエタンスルホン酸リチウム(Ｃ_２Ｆ_５ＳＯ_３Ｌｉ)、ヘプタフルオロプロパンスルホン酸カリウム(Ｃ_３Ｆ_７ＳＯ_３Ｋ)、ヘプタフルオロプロパンスルホン酸ナトリウム(Ｃ_３Ｆ_７ＳＯ_３Na)、ヘプタフルオロプロパンスルホン酸リチウム(Ｃ_３Ｆ_７ＳＯ_３Ｌｉ)、ノナフルオロブタンスルホン酸カリウム(Ｃ_４Ｆ_９ＳＯ_３Ｋ)、ノナフルオロブタンスルホン酸ナトリウム(Ｃ_４Ｆ_９ＳＯ_３Ｎａ)、ノナフルオロブタンスルホン酸リチウム(Ｃ₄Ｆ₉ＳＯ_３Ｌｉ)等のペルフルオロアルキルスルホン酸塩が挙げられる。

また、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドカリウム塩((ＣＦ_３ＳＯ_２) _２ＮＫ）、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドナトリウム塩((ＣＦ_３ＳＯ_２２) _２ＮＮａ）、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドアンモニウム塩((ＣＦ_３ＳＯ_２) _２ＮＮＨ_４）、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドリチウム塩((ＣＦ_３ＳＯ_２) _２ＮＬｉ）、ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミドカリウム塩((Ｃ_２Ｆ_５ＳＯ_２) _２ＮＫ）、ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミドナトリウム塩((Ｃ_２Ｆ_５ＳＯ_２) _２ＮＮａ）、ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミドアンモニウム塩((Ｃ_２Ｆ_５ＳＯ_２) _２ＮＮＨ_４）、ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミドリチウム塩((Ｃ_２Ｆ_５ＳＯ_２) _２ＮＬｉ）、ビス(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミドカリウム塩（(Ｃ_３Ｆ_７ＳＯ_２) _２ＮＫ）、ビス(ヘプタフルオロプロパンスルホニル)イミドナトリウム塩(（Ｃ_３Ｆ_７ＳＯ_２) _２ＮＮａ）、ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミドカリウム塩((Ｃ_４Ｆ_９ＳＯ_２) _２ＮＫ）、ビス(ノナフルオロブタンスルホニル)イミドナトリウム塩((Ｃ_４Ｆ_９ＳＯ_２) _２ＮＮａ）、シクロ−ヘキサフルオロプロパン−１，３−ビス（スルホニル）イミドカリウム塩(ＣＦ_２(ＣＦ_２ＳＯ_２)_２ＮＫ)、シクロ−ヘキサフルオロプロパン−１，３−ビス(スルホニル)イミドナトリウム塩(ＣＦ_２(ＣＦ_２ＳＯ_２）_２ＮＮａ)等のペルフルオロアルキルスルホンイミド塩が挙げられる。

さらに、ペルフルオロアルキルスルホン酸をアニオン種とするイオン液体、ビス(ペルフルオロアルキルスルホニル)イミドをアニオン種とするイオン液体、ビス(フルオロスルホニル)イミドをアニオン種とするイオン液体、シクロヘキサフルオロプロパン−１，３−ビス(スルホニル)イミドをアニオン種とするイオン液体等も挙げられる。

上述のペルフルオロアルキルスルホン酸誘導体の中でも、融点が２５０℃以下で分解温度が３００℃以上の化合物が好適に使用できる。これらの具体例としては、トリフルオロメタンスルホン酸カリウム(ＣＦ_３ＳＯ_３Ｋ)やビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドカリウム塩((ＣＦ_３ＳＯ_２) _２ＮＫ）が挙げられる。

フッ素系界面活性剤は、離型用フィルムに滑性を付与する目的でポリウレタン系エラストマーに混合する。フッ素系界面活性剤の混合により、フィルム表面に滑性が付与されるので、モールド成形装置内における離型用フィルムの搬送が滑らかになる効果、モールド金型に接触する際に離型用フィルムの皺を防止する効果、モールド樹脂として使用されるシリコーン系樹脂組成物との剥離性を向上させる効果が得られる。その混合量は、ポリウレタン系エラストマー１００質量部に対してフッ素系界面活性剤を０．０５〜５．０質量部の範囲とする。混合量が０．０５質量部未満では、混合した効果が発現しない。他方、５．０質量部を超えて混合しても効果が増大せず、また、フッ素系界面活性剤がフィルム表面にブリードアウトやブルームアウトし、成形品の表面を汚染する不具合がある。

本発明の熱可塑性エラストマー組成物には、本発明の特性を損わない範囲で、
他の熱可塑性エラストマーを混合することができる。熱可塑性エラストマーとしては、例えば、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリ塩化ビニル系エラストマー、スチレン系エラストマー及びオレフィン系エラストマー等が挙げられる。このような他の熱可塑性エラストマーを共押出することにより、接着積層フィルムとしてもよい。

本発明の熱可塑性エラストマー組成物には、本発明の特性を損なわない範囲で、例えば、アマイド系ワックス等の滑剤、シリカ等のブロッキング防止剤、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤等を混合することができる。

本発明における離型用フィルムは、ＪＩＳ Ｚ １７０２に準拠して温度２３℃、引張速度１００ｍｍ/ｍｉｎで測定するフィルムの引張弾性率が、フィルム縦方向(ＭＤ)及びフィルム横方向(ＴＤ)ともに１０．０〜５００Ｎ/ｍｍ^２の範囲である。この引張弾性率は、好ましくは２０．０〜４００Ｎ/ｍｍ^２の範囲、より好ましくは３０．０〜３００Ｎ/ｍｍ^２の範囲である。引張弾性率が１０．０Ｎ/ｍｍ^２未満では、モールド成形装置内で離型用フィルムが巻回体から引き出される際に、フィルムの張りが弱く弛みが出る不具合がある。他方、引張弾性率が５００Ｎ/ｍｍ^２を超える場合、離型用フィルムがモールド金型内において真空で吸引される際、フィルムが伸びずにモールド金型に密着しない不具合がある。

本発明における離型用フィルムは、ＪＩＳ Ｚ １７０２に準拠して温度２３℃、引張速度１００ｍｍ/ｍｉｎで測定するフィルムの５０％モジュラス(５０％Ｍｏ)におけるフィルム縦方向(ＭＤ)とフィルム横方向(ＴＤ)との比(ＭＤ)/(ＴＤ)が、０．９０〜１．２０の範囲である。この(ＭＤ)/(ＴＤ)は、好ましくは０．９５〜１．２０の範囲である。(ＭＤ)/(ＴＤ)は、押出成形法により成形されるフィルムでは０．９０未満となることはない。他方、(ＭＤ)/(ＴＤ)が１．２０を超える場合、モールド成形装置内で離型用フィルムがモールド金型へ供給される際、フィルムに皺が発生する不具合がある。

本発明における離型用フィルムは、ＪＩＳ Ｚ １７０２に準拠して温度２３℃、引張速度１００ｍｍ/ｍｉｎで測定するフィルムの５０％モジュラス(５０％Ｍｏ)と１００％モジュラス(１００％Ｍｏ)の比(１００％Ｍｏ)/(５０％Ｍｏ)が、フィルム縦方向(ＭＤ)及びフィルム横方向(ＴＤ)についてともに１．００〜１．６０の範囲である。この(１００％Ｍｏ)/(５０％Ｍｏ)は、好ましくは１．００〜１．５０の範囲である。(１００％Ｍｏ)/(５０％Ｍｏ)が１．００未満では、フィルムの伸びの増加に伴う応力の増加が発生しないため、均一なフィルムの伸びが得られず、離型用フィルムがモールド金型内において真空で吸引される際に皺が発生する不具合がある。他方、(１００％Ｍｏ)/(５０％Ｍｏ)が１．６０を超える場合、フィルムの伸びの増加に伴う応力の増加が大きく、離型用フィルムがモールド金型内面に密着するまでフィルムが伸び切らない不具合がある。

本発明における離型用フィルムは、ＪＩＳ Ｚ １７０２に準拠して温度２３℃、引張速度１００ｍｍ/ｍｉｎで測定するフィルムの引張伸びが、フィルム縦方向(ＭＤ)及びフィルム横方向(ＴＤ)ともに３５０％以上である。この引張伸びは、好ましくは４００％以上である。引張伸びが３５０％未満では、離型用フィルムがモールド金型内において真空で吸引される際に、モールド金型のエッジで切れる不具合がある。

上述の熱可塑性エラストマー組成物からなる離型用フィルムは、例えば、溶融押出法や溶融キャスト法等、従来公知の方法によって成形することができる。
以下の例では、Ｔダイスを用いた溶融押出法により離型用フィルムを成形する方法を挙げる。

このような方法で得られる離型用フィルムは、熱可塑性エラストマー組成物の成形材料を、単軸押出機あるいは二軸押出機等の押出機を使用し、熱可塑性エラストマー組成物の特性に応じて押出機内及び成形材料間の間隙に存在する空気を窒素ガスで置換した雰囲気下において、溶融混練し、押出機先端に配置されたＴダイス先端のリップ部から溶融押し出された離型用フィルムを引取機内の圧着ロールと冷却ロールとの間に直接挟んで冷却し、あるいは、圧着ロール側と冷却ロール側の両方もしくは片方からセパレータを挿入して挟んで冷却し、次いで巻取機で巻取管に順次巻取ることにより得られる。

図３は、上述の方法で離型用フィルムを製造するフィルム製造装置の概略を示した構成図である。また、図４は、図３に示したフィルム製造装置の材料投入ホッパーの周辺の断面図である。図３において、フィルム製造装置は、大略、材料投入ホッパー２、押出機１、Ｔダイス７、引取機１１、巻取機１５を備えて構成される。材料投入ホッパー２は、成形材料を投入するようになっており、図４に示すように、材料投入ホッパー２の押出機１に接続される途中において、窒素ガス供給用パイプ３がスペーサー３ａを介して挿入されている。また、窒素ガス供給用パイプ３は、材料投入口１ｃのほぼ中心軸に沿うように屈曲され、その先端は押出機１内の押出スクリュー１ａの外周近傍まで延設されている。材料投入ホッパー２から投入される成形材料中あるいは押出機１内に含まれる酸素は、押出機１の押出スクリュー１ａで成形材料が混合、撹拌される際に、窒素ガス供給用パイプ３に供給される窒素ガスで置換されるようになる。

押出機１は、成形材料を押出スクリュー１ａによって混合、撹拌しながら矢印Ｂ方向に搬送させ、押出機１のシリンダー１ｂ内に組み込まれた電熱手段によって、成形材料を加熱、溶融する。このように溶融されて搬送される成形材料は、図３に示す接続管４を介してフィルター手段５に送給される。そして、フィルター手段５によって、未溶融の成形材料を分離し、溶融された成形材料をギヤポンプ６へ送給する。ギヤポンプ６では、溶融された成形材料の圧力を高めながらＴダイス７に溶融成形材料を押し出す。Ｔダイス７では、所定圧力で溶融成形材料を押し出し、Ｔダイス７のリップ部７ａから所定厚み、所定幅のフィルム８を成形する。このようにして成形されたフィルム８は、引取機１１の冷却ロール１０の外周面上に引き取られながら圧着ロール９で所定厚みに調整され、さらに、冷却、固化され、搬送ロール対１２、１３で巻取機１５に搬送される。

巻取機１５では、フィルム８は、案内ロール１５ａ、１５ｂ、１５ｃで案内されて巻取管１６によって巻き取られる。なお、搬送ロール対１２、１３と案内ロール１５ａとの間には、厚さ測定器１４が配設されており、所望の厚さとなるように、厚さ測定器１４で測定された厚さに基づいて、冷却ロール１０の周速度を調整、制御するようになっている。これにより上記離型用フィルムが形成される。

離型用フィルムは、成形品が必要とする表面形状に応じて、フィルムの表面形状を形成すればよい。例えば、ＬＥＤ等でその表面が鏡面となる場合、離型用フィルムの表面を鏡面にした離型用フィルムを用いる。また、ＩＣやＬＳＩ等はその表面に微細な凹凸を形成させるので、離型用フィルムの表面に微細な凹凸を形成した離型用フィルムを用いる。

離型用フィルムの表面形状を形成する方法としては、表面を鏡面にする場合は、前述した金属製の冷却ロールの表面を鏡面にしておき、該冷却ロールに溶融状態にある離型用フィルムを圧着ロールで圧着し、離型用フィルムの表面を鏡面に整面する方法がある。また、セパレータを用いる場合、セパレータとして鏡面仕上げのＰＥＴフィルムやＯＰＰフィルムを使用し、その表面を転写させる方法がある。

図３で、フィルム８の圧着ロール９の側に、送り出しロール１７ａからセパレータ１８ａを矢印の方向に供給し、フィルム８の冷却ロール１０の側に、送り出しロール１７ｂからセパレータ１８ｂを矢印の方向に供給することにより、フィルム８の表面形状を、セパレータから転写することができる。両面にセパレータ１８ａ、１８ｂを積層したフィルム８は一旦巻き取った後に、セパレータ１８ａ、１８ｂを剥がしてフィルム８を巻き取ることにより、所定の表面形状を有する離型フィルムを得ることができる。

離型用フィルムの表面に微細な凹凸を形成する場合は、前述した金属製の冷却ロールの外周面に微細な凹凸を形成しておき、該冷却ロールに溶融状態にある離型用フィルムを圧着ロールで圧着する際、冷却ロールの外周面に形成された微細な凹凸を離型用フィルム表面に転写させる方法がある。また、セパレータを用いる場合、セパレータとして表面をマット加工したＰＥＴフィルムやＯＰＰフィルムを使用し、その表面を転写させる方法がある。

離型用フィルムの表面を鏡面とする場合、その表面粗さが、ＪＩＳ Ｂ０６０１−２００１に準拠し、速度０．６ｍｍ/秒、カットオフ値０．８ｍｍ、評価長さ８．０ｍｍで測定される算術平均粗さＲａが０．１０以下、最大高さ粗さＲｚが１．００以下になるように、表面を適宜形成すればよい。算術平均粗さＲａが０．１０以下及び最大高さ粗さＲｚが１．００以下であれば、離型用フィルムの表面が転写される成形品の表面は平滑となる。

離型用フィルムの表面に微細な凹凸を形成する場合、その表面粗さが、上記と同様に測定される算術平均粗さＲａが０．５以上、最大高さ粗さＲｚが５．００以上となるように、表面を適宜形成すればよい。

本発明の離型用フィルムは、厚さが５μｍ〜５００μｍの範囲であり、好ましくは１０μｍ〜４００μｍの範囲であって、使用するモールド金型の形状に応じて適宜選択すればよい。離型用フィルムの厚さを５μｍ未満とした場合、使用時にモールド金型に追従した際、離型用フィルムが伸ばされて薄くなって裂けたり、モールド樹脂の圧力で破れたりする不具合があるので好ましくない。また、５００μｍを超える場合、離型用フィルムの厚さが障害になり、微細な構造を有するモールド金型に追従できなくなることや、モールド金型の複雑な形状が成形品に転写されなくなる不具合があるので好ましくない。

以下、本発明の離型用フィルムの実施例を、表１、２を用いて説明する。
なお、本発明に係わる離型用フィルムは実施例１〜８に何ら限定されるものではない。
ここで、表１、２に示すウレタン系エラストマー１、フッ素系界面活性剤１及びフッ素系界面活性剤２は、次に示す材料が用いられている。

（ウレタン系エラストマー１）
ミラクトランＥ５９８ＰＮＡＴ：商品名、日本ポリウレタン工業社製、ＪＩＳ Ａ 硬度９８、ビカット軟化温度１４１℃
（フッ素系界面活性剤１）
エフトップＥＦ−Ｎ１１２：商品名、三菱マテリアル社製、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドカリウム塩((ＣＦ_３ＳＯ_２) _２ＮＫ）、融点２００℃
（フッ素系界面活性剤２）
エフトップＥＦ−１２：商品名、三菱マテリアル社製、トリフルオロメタンスルホン酸カリウム(ＣＦ_３ＳＯ_３Ｋ)、融点２３３℃

以下、表１、２に基づき、離型用フィルムの作製、剥離性、耐熱性、型寸法転写性、表面平滑性及び実使用性について詳述する。なお、表３の比較例１〜３においても同様に適用される内容となっている。

（離型用フィルムの作製）
熱可塑性エラストマー組成物をφ４０ｍｍ、Ｌ/Ｄ＝２５の単軸押出機（アイ・ケー・ジー社製）に供給し、圧縮比２．５のフルフライト押出スクリューを使用してシリンダー温度１８０℃〜２１０℃の条件下で溶融混練し、幅４００ｍｍのＴダイスからダイス温度２１０℃〜２２０℃の条件下で連続的に押し出した。この押し出しした離型用フィルムを、引取機内で、圧着ロール側からマット加工ＰＥＴフィルムをセパレータとし、冷却ロール側から鏡面加工ＰＥＴフィルムをセパレータとして供給し、それらを圧着ロール冷却ロールとの間に挟んで冷却し、巻取機において両端部をスリット刃で裁断し、離型用フィルムを巻取管に巻き取ることにより、表１〜３に記載の厚さで、幅２５０ｍｍ、長さ５０ｍの離型用フィルムを製造した。これらの離型用フィルムを、８０℃の雰囲気下に２４時間放置してエージングを行った。エージング終了後、セパレータのマット加工ＰＥＴフィルム及び鏡面加工ＰＥＴフィルムを剥がしながら、離型フィルムを巻き直して、評価用の離型フィルムを得た。

（評価の方法）
評価は、図１に示すレンズ形状を具備する図２（ａ）、（ｂ）に示した構成のモールド金型３０を使用し、モールド金型３０に離型用フィルムを吸着させた後、シリコーン樹脂組成物を滴下して熱プレス成形し、剥離性、耐熱性、型寸法転写性、表面平滑性をそれぞれ評価した。

具体的には、モールド金型３０に対して離型用フィルムのマット面がモールド金型３０側、鏡面がエアー側になるよう離型用フィルムを張設し、真空で吸引して離型用フィルムをモールド金型３０に吸着させた。次いで、離型用フィルム上にシリコーン樹脂組成物ＲＨＯＤＯＲＳＩＬ ＲＴＶ１４１(ＢＬＵＥＳＴＡＲ ＳＩＬＩＣＯＮＥＳ社製)を滴下し、これらに表面がハードクロムメッキされた平板金型を押し当て、二つの金型で挟持させて熱プレス成形した。成形した積層品の、離型用フィルムと硬化したシリコーン樹脂との剥離性、離型用フィルムの耐熱性、硬化したシリコーン樹脂について型寸法転写性と表面平滑性を評価した。熱プレス成形は、温度１４０℃、圧力１０ｋｇ/ｃｍ^２、５分間の条件で実施した。

（剥離性）
剥離性の評価は、硬化したシリコーン樹脂組成物が離型用フィルム上に残ることなく剥離できた場合は「○」、シリコーン樹脂組成物が部分的に破断して離型用フィルム上に残存した場合は「×」として示した。

(耐熱性)
耐熱性の評価は、硬化したシリコーン樹脂組成物を剥離した離型用フィルムを目視で観察し、溶融、溶断がなくフィルム形状を保持していた場合は「○」、離型用フィルムに溶融、溶断があった場合を「×」として示した。

(型寸法転写性)
型寸法転写性は、硬化したシリコーン樹脂組成物の寸法を測定し評価した。レンズ高さの評価基準を、穴深さ４ｍｍについて離型用フィルムの厚さを減じた寸法からさらに−０．１ｍｍ以内の範囲、すなわち、((４−離型用フィルムの厚さ）−０．１)ｍｍ以上とした。２５個のレンズについてすべて基準以内だった場合は「○」、１個でも基準を満たさない形状があった場合を「×」として示した。

(表面平滑性)
表面平滑性は、硬化したシリコーン樹脂組成物の表面状態を目視で評価した。シリコーン樹脂の表面に凹凸や皺の発生がなかった場合を「○」、凹凸や皺の発生があった場合を「×」として示した。

(実使用性)
実使用性については、モールド成形装置で樹脂モールド成形することにより確認・評価した。具体的には、モールディング装置として、アピックヤマダ社製のモールド成形装置Ｇ-ＬＩＮＥ ｍａｎｕａｌ ｐｒｅｓｓ（商品名）において、シリコーン樹脂組成物としてＲＨＯＤＯＲＳＩＬ ＲＴＶ１４１(ＢＬＵＥＳＴＡＲ ＳＩＬＩＣＯＮＥＳ社製)を用い、実使用性を目視により確認した。

実使用性の評価は、モールド成形装置内で離型用フィルムが搬送される際にフィルムが弛むことなく供給され、吸着時にはフィルムに皺の発生がなく、熱プレス成形後は、離型用フィルムとシリコーン樹脂組成物との剥離性が良好で、硬化したシリコーン樹脂組成物の表面は凹凸や皺がなく平滑であり、離型用フィルムに破れや溶断、シリコーン樹脂組成物の残りがなく、モールド金型に汚れがなかった状態を「○」、どれかに不具合があった場合を「×」として示した。

表３に示したように、比較例１では、旭硝子社製ＥＴＦＥフィルム、アフレックス(商品名)の厚さ１００μｍのものを比較対象としたが、型寸法転写性が劣り、実使用性が得られなかった。比較例２では、旭硝子社製ＥＴＦＥフィルム、アフレックス(商品名)の厚さ２５μｍのものを比較対象としたが、モールド金型内で吸着される際にフィルムが破れ、実使用性が得られなかった。比較例３では、東レ・デュポン社製のハイトレル５５７７(商品名)、ポリエステル・ポリエーテル共重合体、Ｄ 硬度５５、ビカット軟化温度１９２℃の熱可塑性エラストマー組成物からなる厚さ５０μｍの離型用フィルムを比較対象とした。シリコーン樹脂組成物からなる成形品の表面に皺が発生し、表面平滑性が劣り、実使用性が得られなかった。

これに対し、表１、２に示したように、本発明による各実施例の離型用フィルムは、剥離性が得られていることに加え耐熱性を有し、型寸法転写性と表面平滑性に優れ、さらに、実使用性が付与されていることが明らかとなる。このことから、本発明によれば、モールド樹脂を成形加工して得られる成形品との剥離性に優れ、しかも、形状と表面性に優れる成形品を得られる離型用フィルムを得ることができる。

以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１ 押出機
２ 材料投入ホッパー
３ 窒素ガス供給用パイプ
４ 接続管
５ フィルター
６ ギヤポンプ
７ Ｔダイス
７ａ リップ部
８ フィルム
９ 圧着ロール
１０ 冷却ロール
１１ 引取機
１２、１３ 搬送ロール対
１４ 厚さ測定器
１６ 巻取管
１７ａ、１７ｂ 送り出しロール
１８ａ、１８ｂ セパレータ
２０ 砲弾型ＬＥＤレンズ
２１ａ、２１ｂ リード線
３０ モールド金型
３１ レンズ成形凹部

Claims (11)

1. ＪＩＳ Ａ 硬度が７０以上、ビカット軟化温度が１００〜１８０℃であるポリウレタン系エラストマー単独又は該ポリウレタン系エラストマーを主成分とする熱可塑性エラストマー組成物からなることを特徴とする離型用フィルム。
2. 前記ポリウレタン系エラストマーは、ポリイソシアネート、ポリオール及び鎖延長剤の３成分の反応により得られる熱可塑性ポリウレタン系エラストマーであることを特徴とする請求項１に記載の離型用フィルム。
3. 前記ポリオールは、ポリエステルポリオール、ポリエステルアミドポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエーテルエステルポリオール、及びポリオレフィンポリオールからなる群に属する数平均分子量が５００〜１００００の高分子ポリオールから選択される１つ又は複数であることを特徴とする請求項２に記載の離型用フィルム。
4. 前期鎖延長剤は、低分子ポリオール類、低分子ポリアミン類、及び低分子アミノアルコール類に属する数平均分子量が５００未満の活性水素含有化合物から選択される請求項２又は３に記載の離型用フィルム。
5. 前記熱可塑性エラストマー組成物が、前記ポリウレタン系エラストマー１００質量部に対してフッ素系界面活性剤を０．０５〜５．０質量部の範囲に含有する組成物であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の離型用フィルム。
6. 前記フッ素系界面活性剤は、融点が２５０℃以下で分解温度が３００℃以上の
   ペルフルオロアルキルスルホン酸誘導体化合物であることを特徴とする請求項５に記載の離型用フィルム。
7. 前記熱可塑性エラストマー組成物は、滑剤、ブロッキング防止剤、酸化防止剤、及びリン系酸化防止剤に属する１つ又は複数の添加剤をさらに含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の剥離フィルム。
8. フィルムの引張弾性率がフィルム縦方向（ＭＤ）及びフィルム横方向（ＴＤ）ともに１０〜５００Ｎ/ｍｍ^２の範囲であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の離型用フィルム。
9. フィルムの５０％モジュラス（５０％Ｍｏ）におけるフィルム縦方向（ＭＤ）とフィルム横方向（ＴＤ）との比（ＭＤ）/（ＴＤ）が０．９〜１．２の範囲であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の離型用フィルム。
10. フィルムの５０％モジュラス（５０％Ｍｏ）と１００％モジュラス（１００％Ｍｏ）との比（１００％Ｍｏ）/（５０％Ｍｏ）がフィルム縦方向（ＭＤ）及びフィルム横方向（ＴＤ）ともに１．０〜１．６の範囲であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の離型用フィルム。
11. フィルムの引張伸びがフィルム縦方向（ＭＤ）及びフィルム横方向（ＴＤ）ともに３５０％を超えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の離型用フィルム。

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