JP2014226923A - 積層フィルム - Google Patents

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【課題】 通常は2枚使用されている離型フィルムを1枚省くことのできた基材レス両面粘着シートを提供する。【解決手段】 ポリエステルフィルムの少なくとも片面に、ポリビニルアルコールを含有する塗布層を有し、配向主軸の向きが12度以下である当該フィルムの一方の面に離型層と粘着層とを順次有する積層フィルムであり、前記離型層が、少なくとも1種類以上のアルケニル基およびアルキル基を官能基として有するシリコーン樹脂を含有し、少なくとも1種類以上の分子量1000以下のシロキサンを3.0〜15.0重量%含有することを特徴とする積層フィルム。【選択図】 図1

Description

本発明は、基材レス両面粘着材シートに離型フィルムを積層した積層フィルムに関するものである。
従来、物体間を面接着する粘着シートは種々知られており、粘着シートの1つとして基材レス両面粘着シートが知られている。基材レス両面粘着シートは、粘着剤層の両面に剥離力の相対的に低い軽剥離シートと、剥離力の相対的に高い重剥離シートが積層されて構成され、両面の剥離シートを除去した後には、支持基材を有さない粘着剤層のみとなる両面粘着シートである。基材レス両面粘着シートは、まず軽剥離シートが剥がされ、露出された粘着剤層の一方の面が物体面に接着され、その接着後、さらに重剥離シートが剥がされ、露出された粘着剤層の他方の面が、異なる物体面に接着され、これにより物体間が面接着される。
近年、基材レス両面粘着シートは、その用途が広がりつつあり、各種光学用途のみならず、様々な基材貼り合わせ用途で用いられている。例えば、LCDの部材として、基材レス両面粘着剤シートの剥離力の低い方の離型フィルムを剥がして、その面に偏光板を貼り合わせて、その反対面側に剥離力の重い離型フィルムを用いることがある。さらに、窓貼り部材を貼り合わせる用途でも、高価な機能性フィルムとガラスを貼り合わせる場合、芯なし粘着材を用いることで、機能性フィルムの損傷を最小限に抑えることができ、その活用は有効である。
しかし、年々使用が増える基材レス芯なし粘着材の課題の1つにコスト削減がある。コスト削減の方法としては、フィルムに直接粘着材を塗工し、基材と貼り合わせる方法、離型フィルム、粘着材のダウンゲージ方法が考えられる。前者では、先に述べたように、機能性フィルムを損傷する可能性が高くなり、好ましくない。後者は、離型フィルムをダウンゲージすることで、異物を巻き込んだ時に、異物跡が残り、最終製品に不具合を生じる、また、粘着材をダウンゲージすることで、離型フィルムとの泣き別れと呼ばれる糊残り現象が起き、歩留まりを落とす。
上記の問題を解決する手段としては、両面離型フィルムを用いることが1つ挙げられる。この場合、基材レス芯なし粘着材用途で、軽剥離、重剥離両方の離型フィルムを1つのフィルムで補える。しかし、この場合、シリコーンを2度塗工することが必要で、コストアップ、また、工程が増えることで、異物、キズが増える可能性が高くなる。
基材レス両面粘着シートが光学用途で使用される場合、異物検査性を要求されることがある。モバイルやパーソナルコンピューターのモニター用に使用される粘着材に輝点となる異物があると、人間の目が近いため、目立つのだが、近年では、この異物に関する品質が厳しくなっている。最終製品になる前に、何らかの異物検査が必要である。
特開2009−220496号公報 特願2010−121101号公報 特願2010−97765号公報 特願2010−97925号公報 特願2010−165733号公報 特願2011−48410号公報 特願2011−75120号公報 特願2011−131711号公報 特願2011−131712号公報 特願2011−069055号公報 特願2010−56884号公報 特願2011−017375号公報 特願2010−289047号公報
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであって、その解決課題は、基材レス粘着シートを用いて部材を結合する工程において、通常2枚使用する離型フィルムを1枚省くことができ、かつ、異物検査を容易にする離型フィルムを用いた基材レス両面粘着シートを提供することにある。
本発明者らは、上記実情に鑑み鋭意検討した結果、特定の構成を有するポリエステルフィルムによれば、上記課題を容易に解決できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の要旨は、ポリエステルフィルムの少なくとも片面に、ポリビニルアルコールを含有する塗布層を有し、配向主軸の向きが12度以下である当該フィルムの一方の面に離型層と粘着層とを順次有する積層フィルムであり、前記離型層が、少なくとも1種類以上のアルケニル基およびアルキル基を官能基として有するシリコーン樹脂を含有し、少なくとも1種類以上の分子量1000以下のシロキサンを3.0〜15.0重量%含有することを特徴とする積層フィルムに存する。
本発明によれば、コストの高い基材レス両面粘着シートにおいて、通常は2枚使用される離型フィルムを1枚省き、かつ、離型フィルムに易検査性を付与ことができるため、その工業的価値は高い。
本発明の実施形態に係る基材レス両面粘着シートを示す模式的な断面図
図1に示すように、基材レス両面粘着シート10は、粘着剤層11の片面に、第1離型フィルムが積層されて構成される。
第1剥離フィルム21は、いわゆる移行性成分を持つ剥離シートであって、ポリエステルフィルム13に塗布層14、もしくは、14´、もしくは、14、および14´、離型剤層15が設けられ、離型剤層15が粘着剤層11に剥離可能に仮着されている。
本発明でいうポリエステルフィルムとは、いわゆる押出法に従い押出口金から溶融押出されたシートを延伸したフィルムである。
上記のフィルムを構成するポリエステルとは、ジカルボン酸と、ジオールとからあるいはヒドロキシカルボン酸から重縮合によって得られるエステル基を含むポリマーを指す。
ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸等を、ジオールとしては、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコール等を、ヒドロキシカルボン酸としては、p−ヒドロキシ安息香酸、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸等をそれぞれ例示することができる。かかるポリマーの代表的なものとして、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレン−2、6−ナフタレート等が例示される。
本発明のフィルム中には、易滑性の付与および各工程での傷発生防止を主たる目的として、粒子を配合することが好ましい。配合する粒子の種類は、易滑性付与可能な粒子であれば特に限定されるものではなく、具体例としては、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸カルシウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、カオリン、酸化アルミニウム、酸化チタン等の粒子が挙げられる。また、特公昭59−5216号公報、特開昭59−217755号公報等に記載されているような耐熱性有機粒子を用いてもよい。この他の耐熱性有機粒子の例として、熱硬化性尿素樹脂、熱硬化性フェノール樹脂、熱硬化性エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂等が挙げられる。さらに、ポリエステル製造工程中、触媒等の金属化合物の一部を沈殿、微分散させた析出粒子を用いることもできる。
一方、使用する粒子の形状に関しても特に限定されるわけではなく、球状、塊状、棒状、扁平状等のいずれを用いてもよい。また、その硬度、比重、色等についても特に制限はない。これら一連の粒子は、必要に応じて2種類以上を併用してもよい。
また、用いる粒子の平均粒径は、通常0.01〜3μm、好ましくは0.1〜2μmの範囲である。平均粒径が0.01μm未満の場合には、易滑性を十分に付与できない場合がある。一方、3μmを超える場合には、フィルムの製膜時に、その粒子の凝集物のために透明性が低下することがある他に、破断などを起こし易くなり、生産性の面で問題になる。
さらにポリエステル中の粒子含有量は、通常0.001〜5重量%、好ましくは0.005〜3重量%の範囲である。粒子含有量が0.001重量%未満の場合には、フィルムの易滑性が不十分な場合があり、一方、5重量%を超えて添加する場合には、フィルムの透明性が不十分である。
ポリエステル層中に粒子を添加する方法としては、特に限定されるものではなく、従来公知の方法を採用しうる。例えば、各層を構成するポリエステルを製造する任意の段階において添加することができるが、好ましくはエステル化もしくはエステル交換反応終了後、添加するのが良い。
また、ベント付き混練押出機を用い、エチレングリコールまたは水などに分散させた粒子のスラリーとポリエステル原料とをブレンドする方法、または、混練押出機を用い、乾燥させた粒子とポリエステル原料とをブレンドする方法などによって行われる。
なお、本発明におけるポリエステルフィルム中には、上述の粒子以外に必要に応じて従来公知の酸化防止剤、帯電防止剤、熱安定剤、潤滑剤、染料、顔料等を添加することができる。
本発明におけるポリエステルフィルムの厚みは、フィルムとして製膜可能な範囲であれば特に限定されるものではないが、通常10〜350μm、好ましくは15〜100μmの範囲である。
次に本発明におけるポリエステルフィルムの製造例について具体的に説明するが、以下の製造例に何ら限定されるものではない。すなわち、先に述べたポリエステル原料を使用し、ダイから押し出された溶融シートを冷却ロールで冷却固化して未延伸シートを得る方法が好ましい。この場合、シートの平面性を向上させるためシートと回転冷却ドラムとの密着性を高めることが好ましく、静電印加密着法および/または液体塗布密着法が好ましく採用される。次に得られた未延伸シートは二軸方向に延伸される。その場合、まず、前記の未延伸シートを一方向にロールまたはテンター方式の延伸機により延伸する。延伸温度は、通常90〜140℃、好ましくは95〜120℃であり、延伸倍率は2.5〜3.2倍、好ましくは2.6〜3.0倍である。次いで、一段目の延伸方向と直交する方向に延伸するが、その場合、延伸温度は通常90〜170℃であり、延伸倍率は4.5〜6.0倍、好ましくは5.0〜5.5倍である。そして、引き続き180〜270℃の温度で緊張下または30%以内の弛緩下で熱処理を行い、二軸配向フィルムを得る。本発明のポリエステルフィルムでは、易検査性を持たすために、熱工程温度、および、延伸倍率を上記範囲で延伸することが必要である。
本発明では、オリゴマー(以後、OLと略することがある)防止機能を持たせるために、OL析出防止塗布層を設ける。ポリエステルフィルムを構成するOL析出防止層の形成について説明する。OL析出防止層は、多層フィルム基材のどの層に用いてもよいが、本発明では、コストメリットを考え、塗布層とする。
本発明おいて、OL(オリゴマー)とは、熱処理後、結晶化してフィルム表面に析出する低分子量物のうちの環状三量体と定義する。
OL析出防止塗布層14(14´)に関しては、ポリエステルフィルムの延伸工程中にフィルム表面を処理する、インラインコーティングにより設けられてもよく、一旦製造したフィルム上に系外で塗布する、オフラインコーティングを採用してもよく、両者を併用してもよい。製膜と同時に塗布が可能であるため、製造が安価に対応可能であり、塗布層の厚みを延伸倍率により変化させることができるという点でインラインコーティングが好ましく用いられる。
インラインコーティングについては、以下に限定するものではないが、例えば、逐次二軸延伸においては、特に縦延伸が終了した横延伸前にコーティング処理を施すことができる。インラインコーティングによりポリエステルフィルム上に塗布層が設けられる場合には、製膜と同時に塗布が可能になると共に塗布層を高温で処理することができ、ポリエステルフィルムとして好適なフィルムを製造できる。
本発明において、塗布層14(14´)にバインダーポリマーを使用するが、「バインダーポリマー」とは高分子化合物安全性評価フロースキーム(昭和60年11月 化学物質審議会主催)に準じて、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定による数平均分子量(Mn)が1000以上の高分子化合物で、かつ造膜性を有するものと定義する。
塗布層14(14´)中の成分の分析は、例えば、TOF−SIMS等の表面分析によって行うことができる。
インラインコーティングによって塗布層を設ける場合は、上述の一連の化合物を水溶液または水分散体として、固形分濃度が0.1〜50重量%程度を目安に調整した塗布液をポリエステルフィルム上に塗布する要領にて積層ポリエステルフィルムを製造するのが好ましい。また、本発明の主旨を損なわない範囲において、水への分散性改良、造膜性改良等を目的として、塗布液中には少量の有機溶剤を含有していてもよい。有機溶剤は1種類のみでもよく、適宜、2種類以上を使用してもよい。
上記の目的を果たすため、本発明では、塗布によりフィルム表面にOL析出防止塗布層14(14´)を形成し、当該層がポリビニルアルコールを10〜100重量%、好ましくは20〜90重量%、さらに好ましくは30〜90重量%含有するものとする。ポリビニルアルコールの含有量が10重量%未満では、オリゴマー封止効果が不十分で好ましくない。
本発明で用いるポリビニルアルコールは、通常の重合反応によって合成することができ、水溶性であることが好ましい。ポリビニルアルコールの重合度は、特に限定されるものではないが、通常100以上、好ましくは300〜40000のものが用いられる。重合度が100以下の場合、塗布層の耐水性が低下する傾向がある。本発明で用いるポリビニルアルコールのけん化度は、特に限定されるものではないが、通常70モル%以上、好ましくは80モル%以上、99.9モル%以下であるポリ酢酸ビニルけん化物が実用上用いられる。
本発明におけるOL析出防止塗布層14(14´)には、必要に応じて上記のポリビニルアルコール以外の水溶性または水分散性のバインダー樹脂を併用してもよい。かかるバインダー樹脂としては、例えば、ポリエステル、ポリウレタン、アクリル樹脂、ビニル樹脂、エポキシ樹脂、アミド樹脂等が挙げられる。これらは、それぞれの骨格構造が共重合等により実質的に複合構造を有していてもよい。複合構造を持つバインダー樹脂としては、例えば、アクリル樹脂グラフトポリエステル、アクリル樹脂グラフトポリウレタン、ビニル樹脂グラフトポリエステル、ビニル樹脂グラフトポリウレタン等が挙げられる。バインダー成分の配合量は、塗布層に対する重量部で50重量部以下、さらには30重量部以下の範が好ましい。さらに本発明のフィルムの塗布層中には、必要に応じて架橋反応性化合物を含んでいてもよい。
架橋反応性化合物としては、メチロール化あるいはアルキロール化した尿素系、メラミン系、グアナミン系、アクリルアミド系、ポリアミド系などの化合物、ポリアミン類、エポキシ化合物、オキサゾリン化合物、アジリジン化合物、ブロックイソシアネート化合物、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、ジルコ−アルミネート系カップリング剤、金属キレート、有機酸無水物、有機過酸化物、熱または光反応性のビニル化合物や感光性樹脂などの多官能低分子化合物および高分子化合物から選択される。
架橋反応性化合物は、主に易接着樹脂層に含まれる樹脂が有する官能基と架橋反応することで、易接着樹脂層の凝集性、表面硬度、耐擦傷性、耐溶剤性、耐水性を改良することができる。例えば、易接着樹脂の官能基が水酸基の場合、架橋反応性化合物としては、メラミン系化合物、ブロックイソシアネート化合物、有機酸無水物などが好ましく、易接着ポリエステルの官能基が有機酸およびその無水物の場合、架橋反応性化合物としてはエポキシ系化合物、メラミン系化合物、オキサゾリン系化合物、金属キレートなどが好ましく、易接着樹脂の官能基がアミン類の場合、架橋反応性化合物としてはエポキシ系化合物などが好ましく、易接着樹脂に含まれる官能基と架橋反応効率が高いものを選択して用いることが好ましい。
架橋反応性化合物は反応性官能基が1分子中に2官能以上必ず含まれる限りにおいて、低分子量化合物であっても、反応性官能基を有する高分子重合体のいずれであってもよい。架橋反応性化合物の配合量は、易接着樹脂層に対する重量部で50重量部以下、さらには30重量部以下、特に15重量部以下の範囲が好ましい。さらに本発明の易接着樹脂層中には、必要に応じて塗布層の滑り性改良のために不活性粒子を含んでいてもよい。
不活性粒子としては、無機不活性粒子、有機不活性粒子があり、無機不活性粒子としては、例えば、シリカゾル、アルミナゾル、炭酸カルシウム、酸化チタン等が挙げられる。有機不活性粒子としては、ポリスチレン系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリビニル系樹脂による単独あるいは共重合体を含む微粒子、またはこれらと架橋成分を複合した架橋粒子に代表される有機粒子が挙げられる。これらの不活性粒子は軟化温度または分解温度が約200℃以上、さらには250℃以上、特に300℃以上であることが好ましい。不活性粒子の平均粒径(d)は、易接着樹脂層の平均膜厚を(L)とした際、1/3≦d/L≦3、さらには1/2≦d/L≦2の関係を満足するように選択するのが好ましい。
本発明のOL析出防止塗布層14(14´)は、必要に応じて界面活性剤、消泡剤、塗布性改良剤、増粘剤、低分子帯電防止剤、有機系潤滑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、発泡剤、染料、顔料等の添加剤を少量含有していてもよい。これらの添加剤は単独で用いてもよいが、必要に応じて二種以上を併用してもよい。本発明のフィルムの塗布層は、ポリエステルフィルムの片面だけに形成してもよいし、両面に形成してもよい。片面のみに形成する場合、その反対面には必要に応じて別種の塗布層を形成させ、さらに他の特性を付与することもできる。なお、塗布液のフィルムへの塗布性および接着性を改良するため、塗布前のフィルムに化学処理や放電処理等を施してもよい。
本発明におけるポリエステルフィルムに関して、ポリエステルフィルム上に設けられる塗布層14(14´)の膜厚は、通常0.002〜1.0g/m、より好ましくは0.005〜0.5g/m、さらに好ましくは0.01〜0.2g/mの範囲である。膜厚が0.002g/m未満の場合は十分な密着性が得られず、1.0g/mを超える場合は、外観や透明性、フィルムのブロッキング性が悪化する。
本発明のポリエステルフィルムにおいて、塗布層14(14´)を設ける方法は、リバースグラビアコート、ダイレクトグラビアコート、ロールコート、ダイコート、バーコート、カーテンコート等、従来公知の塗工方式を挙げることができる。塗工方式に関しては「コーティング方式」槇書店 原崎勇次著 1979年発行に記載例がある。
本発明において、ポリエステルフィルム上に塗布層14(14´)を形成する際の乾燥および硬化条件に関しては、特に限定されるわけではなく、例えば、オフラインコーティングにより塗布層を設ける場合、通常、80〜200℃で3〜40秒間、好ましくは100〜180℃で3〜40秒間を目安として熱処理を行うのが良い。
一方、インラインコーティングにより塗布層14(14´)を設ける場合、通常、70〜280℃で3〜200秒間を目安として熱処理を行うのが良い。
また、オフラインコーティングあるいはインラインコーティングに係わらず、必要に応じて熱処理と紫外線照射等の活性エネルギー線照射とを併用してもよい。本発明における積層ポリエステルフィルムを構成するポリエステルフィルムにはあらかじめ、コロナ処理、プラズマ処理等の表面処理を施してもよい。
本発明のポリエステルフィルムのOL析出防止塗布層14(14´)は、バインダー樹脂と架橋剤とを任意割合で配合することで形成されるが、これら層が密にバリア層を形成するためOLを抑制する。このため、ポリエステルフィルムからのOLを極力、粘着剤に付着させない、また、先の加工工程内で出さない効果がある。よって、本発明のポリエステルフィルムのOL封止層の層構成は、両面が好ましく、用途に応じて、少なくとも片面に塗布する事が必要とされる。
本発明のポリエステルフィルムの最表面にシリコーン系塗布層15を形成する方法は、特に制限されないが、ポリエステルフィルムを製造する工程中で塗布液を塗布する方法が好適に採用される。具体的には、未延伸シート表面に塗布液を塗布して乾燥する方法、一軸延伸フィルム表面に塗布液を塗布して乾燥する方法、二軸延伸フィルム表面に塗布液を塗布して乾燥する方法等が挙げられる。これらの中では、未延伸フィルムまたは一軸延伸フィルム表面に塗布液を塗布後、フィルムに熱処理を行う過程で同時に塗布層を乾燥硬化する方法が経済的である。また、塗布層を形成する方法として、必要に応じ、前述の塗布方法の幾つかを併用した方法も採用し得る。具体的には、未延伸シート表面に第一層を塗布して乾燥し、その後、一軸方向に延伸後、第二層を塗布して乾燥する方法等が挙げられる。ポリエステルフィルムの表面に塗布液を塗布する方法としては、原崎勇次著、槙書店、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等を使用することができる。
本発明において用いる塗布液は、通常、安全性や衛生性の観点から水を主たる媒体として調整されていることが好ましい。水を主たる媒体とする限りにおいて、水への分散を改良する目的あるいは造膜性能を改良する目的で少量の有機溶剤を含有していてもよい。有機溶剤は、主たる媒体である水と混合して使用する場合、水に溶解する範囲で使用することが好ましいが、長時間の放置で分離しないような安定した乳濁液(エマルジョン)であれば、水に溶解しない状態で使用してもよい。有機溶剤は単独で用いてもよいが、必要に応じて二種以上を併用してもよい。
本発明において、得られたポリエステルフィルムの片方の最外層に形成する離型層15は、離型性を有する材料を含有していれば、特に限定されるものではない。その中でも、硬化型シリコーン樹脂を含有するものによれば離型性が良好となるので好ましい。硬化型シリコーン樹脂を主成分とするタイプでもよいし、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂等の有機樹脂とのグラフト重合等による変性シリコーンタイプ等を使用してもよい。
硬化型シリコーン樹脂の種類としては、付加型・縮合型・紫外線硬化型・電子線硬化型・無溶剤型等何れの硬化反応タイプでも用いることができる。
本発明における、アルケニル基およびアルキル基から成るシリコーン樹脂の例としては以下のようなものが挙げられる。まず、アルケニル基を含む硬化型シリコーン樹脂は、ジオルガノポリシロキサンとして、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルヘキセニルシロキサン共重合体(ジメチルシロキサン単位96モル%、メチルヘキセニルシロキサン単位4 モル%、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルヘキセニルシロキサン共重合体(ジメチルシロキサン単位97モル%、メチルヘキセニルシロキサン単位3モル%)、分子鎖両末端ジメチルヘキセニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルヘキセニルシロキサン共重合体(ジメチルシロキサン単位95モル%、メチルヘキセニルシロキサン単位5モル%)が挙げられる。次に、アルキル基を含む硬化型シリコーン樹脂は、オルガノハイドロジェンポリシロキサンとして、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基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、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基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が挙げられる。
本発明における、分子量が1000以下のシロキサン化合物の例としては以下のようなものが挙げられる。ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン等が挙げられる。また、前者低分子環状シロキサンの他に、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサンオリゴマー;分子鎖両末端ジメチルヒドロキシシロキシ基封鎖ジメチルシロキサンオリゴマー等を必要に応じて混合しても良い。
以上、シリコーン系樹脂塗剤の具体例を挙げると、信越化学工業(株)製KS−774、KS−775、KS−778、KS−779H、KS−847H、KS−856、X−62−2422、X−62−2461、ダウ・コーニング・アジア(株)製DKQ3−202、DKQ3−203、DKQ3−204、DKQ3−205、DKQ3−210、東芝シリコーン(株)製YSR−3022、TPR−6700、TPR−6720、TPR−6721、東レ・ダウ・コーニング(株)製LTC300B、LTC303E、LTC310、LTC314、SRX357、BY24−749、SD7333、BY24−179、BY24−840、BY24−842、BY24−850、SP7015、SP7259、SD7220、SD7226、SD7229等が挙げられる。さらに離型層の剥離性等を調整するために剥離コントロール剤を併用してもよい。
本発明において、ポリエステルフィルムに離型層15を設ける方法としては、リバースロールコート、グラビアコート、バーコート、ドクターブレードコート等、従来公知の塗工方式を用いることができる。本発明における離型層の塗布量は、通常0.01〜1g/m2の範囲である。
本発明において、離型層15が設けられていない面には、接着層、帯電防止層、OL析出防止層等の塗布層を設けてもよく、また、ポリエステルフィルムにはコロナ処理、プラズマ処理等の表面処理を施してもよい。
また、離型層15の塗膜の乾燥および/または硬化(熱硬化、電離放射線硬化等)は、それぞれ個別又は同時に行うことができる。同時に行う場合には、80℃以上の温度で行うことが好ましい。乾燥および硬化の条件としては、80℃以上で10秒以上が好ましい。乾燥温度が80℃未満または硬化時間が10秒未満では塗膜の硬化が不完全であり、塗膜が脱落しやすくなるため好ましくない。
本発明における離型フィルム21の離型層15では、塗布層を綺麗かつ頑丈にするため、付加型の反応を促進する白金系触媒を用いることが好ましい。本成分としては、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール溶液、塩化白金酸とオレフィンとの錯体、塩化白金酸とアルケニルシロキサンとの錯体等の白金系化合物、白金黒、白金担持シリカ、白金担持活性炭が例示される。塗布層中の白金系触媒含有量は、0.3〜3.0重量%、好ましくは0.5〜2.0重量%の範囲が良い。塗布層中の白金系触媒含有量が0.3重量%よりも低い場合、剥離力の不具合や、塗布層での硬化反応が不十分になるため、面状悪化などの不具合を生じることあり、一方、塗布層中の白金系触媒含有量が3.0重量%を超える場合には、コストがかかる、また、反応性が高まり、ゲル異物が発生する等の工程不具合を生じることがある。
また、付加型の反応は非常に反応性が高いため、場合によっては、不可反応抑制剤として、アセチレンアルコールを添加することがある。その成分は炭素− 炭素3 重結合と水酸基を有する有機化合物であるが、好ましくは、3−メチル−1−ブチン−3−オール、3,5−ジメチル−1− ヘキシン−3−オールおよびフェニルブチノールからなる群から選択される化合物である。
本発明の課題を解決するためには、低分子シロキサンを種々選択し、離型層に適当な含有量調整することにあり、ロールにした際に、背面のシロキサン移行成分が離型性能を発揮する。つまり、本発明における、分子量が1000以下のシロキサンは、移行成分としてシリコーン樹脂中に3.0〜15.0重量%含有されることが好ましく、さらに好ましくは、5.0〜12.0重量%、最も好ましくは、7.0〜10.0重量%である。分子量が1000以下のシロキサンの含有量が、3.0重量%よりも小さい値では、芯なし粘着ロールとした場合、背面に貼り合わされた面が、移行性成分が少ないがために、使用時、剥がれなくなる。分子量が1000以下のシロキサンの含有量が、15.0重量%よりも大きい値では、移行性成分が過剰に析出するために、工程汚染を引き起こす。
本発明における、上記分子量が1000以下のシロキサンの移行性成分量の評価としては、移行性接着率(%)評価があり、下記式で表現される。移行性接着率は、90%以下が好ましく、さらに好ましくは、80%以下、より好ましくは、70%以下である。
移行性評価接着率(%)=移行性評価フィルムの剥離力÷基準フィルムの剥離力×100
粘着剤層11を形成する粘着剤としては、通常はアクリル系粘着剤が使用される。アクリル系粘着剤は、官能基含有モノマーと、アクリル酸エステル、メタアクリル酸エステル等の他のモノマーとを共重合して得られるアクリル系共重合体が主成分として構成され、必要に応じて溶媒、架橋剤、粘着付与剤、充填剤、着色剤、酸化防止剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤等をさらに含んでいてもよい。
官能基含有モノマーとしては、例えばアクリル酸、メタアクリル酸等のカルボキシル基含有モノマーが挙げられる。官能基含有モノマーは、アクリル系共重合体を構成するモノマー全体を基準(100質量%)として、モノマー単位として0.3〜5.0質量%含むことが好ましい。
アクリル系共重合体は、官能基を含有することにより、架橋剤との反応で凝集力を調整することができ、粘着剤の基材からのはみ出しを抑制すると共に、粘着力および耐熱性を向上させることができる。粘着剤に使用される架橋剤としては、特に制限はなく、従来アクリル系粘着剤において慣用されているものの中から適宜選択して用いられ、例えば、ポリイソシアネート化合物、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ジアルデヒド類、メチロールポリマー、アジリジン系化合物、金属キレート化合物、金属アルコキシド、金属塩などが用いられ、好ましくはポリイソシアネート化合物が用いられる。
本発明における、離型ポリエステルフィルム21の剥離力とは、両面粘着テープ(日東電工製「No.502」)を用いて、室温、1時間放置後に基材ポリエステルフィルムと剥離角度180°、任意の引張速度でテープを剥離したときに引張試験機で測定した値を言う。本発明において得られたポリエステルフィルムの特定の剥離力を調整する方法は、離型性を有するシリコーン系材料を含有することが条件であるが、その他、方法は特に限定されるものではない。その中でも、特定の剥離力に調整する方法は、主にシリコーン離型層の離型剤の種類を、所望の剥離力に応じて変更することが好ましく、さらには、剥離力は用いる離型剤の塗布量に大きく依存するため、その離型剤塗布量を調整する方法がさらに好ましい。
本発明におけるポリエステルフィルムの剥離力の値は、300mm/分の速度域で10〜20mN/cmが好ましい。剥離力が10mN/cm未満の場合、剥離力が軽くなりすぎて本来剥離する必要がない場面においても容易に剥離する不具合を生じる場合がある。剥離力が20mN/cm未満の場合、剥離力の重い方の離型フィルムとの剥離力差が小さくなり、剥離工程で不具合を生じる、また、剥離力の重い方の離型フィルムの選定幅が狭くなる等の問題がある。さらに、加工性を考慮に入れた10000mm/分の速度域での剥離力が、上記剥離力の2.5倍以下であることが好ましい。その剥離力の比が2.5倍よりも大きい場合、剥離力が重い方の離型フィルムとの剥離力差が小さくなり、剥離工程で剥離が上手くできない、もしくは、粘着剤ごと剥がれてしまう、等の不具合を生じることがある。本発明における上記剥離力を達成するためには、種々のアルケニル基およびアルキル基を官能基として有するシリコーン樹脂と低分子シロキサンから成る離型層の含有量比率を適宜調整することにある。
本発明の離型フィルム21の基材として用いる二軸配向ポリエステルフィルムの厚みは、通常16μm以上であり、好ましくは20μm以上である。離型フィルムの厚さが16μm未満では、フィルムに腰がなく、離型フィルムを剥す時に粘着剤と離型フィルムが剥離される境界で剥離角度が大きくなるため、粘着剤層の厚さが厚い場合には離型フィルムへの粘着剤の残留やジッピングが生じることがある。
本発明における離型ポリエステルフィルム21の配向主軸の向きとは、分子の配列の度合いを示し、具体的には、ポリエステルフィルム面内の主配向軸の方向がポリエステルフィルムの幅方向に対して傾いている角度を示す。本発明における離型ポリエステルフィルムの配向主軸の向きは、製品のどの位置でも12度以下であることが好ましい。さらに好ましくは、10度以下である。離型ポリエステルフィルムの配向主軸の向きが、12度以上であると、偏光検査による異物確認の際に、偏光ムラが酷く、異物を検査することができない。離型ポリエステルフィルムの配向主軸の向きを12度以下にするための手段は、延伸工程温度の調整と共に、縦延伸と横延伸の倍率を適当に調整することである。
本発明のOL析出防止層を設けた場合、ポリエステルフィルムのOL析出防止層側の表面を熱処理(180℃、10分間)した後、アンカー層表面からジメチルホルムアミドにより抽出されるOL量は、3.0mg/m以下である必要があり、好ましくは1.0mg/m以下である。OLが3.0mg/mを超える場合、工程汚染が著しく、粘着剤貼り合わせ時に、それが原因の異物が発生し、製品の歩留まりが落ちるなどの不具合が生じることがある。
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。また、本発明で用いた測定法および評価方法は次のとおりである。
(1)ポリエステルの固有粘度の測定
ポリエステルに非相溶な他のポリマー成分および顔料を除去したポリエステル1gを精秤し、フェノール/テトラクロロエタン=50/50(重量比)の混合溶媒100mlを加えて溶解させ、30℃で測定した。
(2)平均粒径(d50:μm)の測定
遠心沈降式粒度分布測定装置(株式会社島津製作所社製SA−CP3型)を使用して測定した等価球形分布における積算(重量基準)50%の値を平均粒径とした。
(3)塗布層中触媒量測定
SAICASを用いて、試料フィルムに斜め切削を行い、断面を露出させた。その後、
TOF−SIMS(飛行時間型質量分析マススペクトル)を用いて、ポリエステルフィルム塗布層中に含まれる白金を含む触媒量を求めた。
(4)離型フィルムの剥離力の評価
試料フィルムの離型層表面に両面粘着テープ(日東電工製「No.502」)の片面を貼り付けた後、50mm×300mmのサイズにカットした後、室温にて1時間放置後の剥離力を測定する。剥離力は、引張試験機((株)インテスコ製「インテスコモデル2001型」)を使用し、引張速度300mm/min.、さらに、10000mm/min.の条件下、180°剥離を行った。次のような基準で判断する。
<300mm/分の剥離力>
○:10〜20mN/cmの範囲
×:10mN/cmより小さい、もしくは、20mN/cmより大きい
<10000mm/分の剥離力と300mm/分の剥離力の比較>
下式にて求めた値で判断した。
10000mm/分の剥離力(mN/cm)÷300mm/分剥離力(mN/cm)
○:2.5以下
×:2.5より大きい
(5)離型フィルムの移行性評価接着率
試料フィルムをA4大に切り取り、離型面に75μm厚の2軸延伸PETフィルム(三菱化学ポリエステルフィルム株式会社製:ダイアホイルT100−75)を重ねて温度60℃、圧力1MPaの条件で2時間プレスする。この離型面に押し当てた75μm厚フィルムを移行性評価フィルムとする。未処理のPETフィルムにも同様にして75μm厚2軸延伸PETフィルム(同)を押し当て、基準フィルムとする。それぞれのフィルムの押し当てた面に粘着テープ(日東電工(株)製「No.31B」)を貼り付けた後、50mm×300mmのサイズにカットし、室温にて1時間放置後の剥離力を測定した。剥離力は(株)島津製作所製「Ezgraph」を使用し、引張速度0.3(m/min)の条件下、180°剥離を行った。
移行性評価接着率(%)=移行性評価フィルムの剥離力÷基準フィルムの剥離力×100
移行性の大きなフィルムでは押し当てたフィルムに多くのシリコーンが付着するため、粘着テープの剥離力が小さくなり、移行性評価接着率(%)も低下する。
(6)配向主軸の向き(配向角)の測定
カールツァイス社製偏光顕微鏡を用いて、ポリエステルフィルムの配向を観察し、ポリエステルフィルム面内の主配向軸の方向がポリエステルフィルムの幅方向に対して何度傾いているかを測定し配向角とした。この測定を得られたフィルムの中央部と両端の計3カ所について実施し、3カ所の内で最も大きい配向角の値を最大配向角とした。
(7)OL析出防止層側表面から抽出されるOLの測定
あらかじめ、未熱処理の離型フィルムを空気中、180℃で10分間加熱する。その後、熱処理をした該フィルムを上部が開いている縦横10cm、高さ3cmの箱の内面にできるだけ密着させて箱形の形状とする。塗布層を設けている場合は塗布層面が内側となるようにする。次いで、上記の方法で作成した箱の中にDMF(ジメチルホルムアミド)4mlを入れて3分間放置した後、DMFを回収する。回収したDMFを液体クロマトグラフィー(島津製作所製:LC−7A)に供給して、DMF中のOL量を求め、この値を、DMFを接触させたフィルム面積で割って、フィルム表面OL量(mg/m)とする。
DMF中のオリゴマー量は、標準試料ピーク面積と測定試料ピーク面積のピーク面積比より求めた(絶対検量線法)。標準試料の作成は、あらかじめ分取したOL(環状三量体)を正確に秤量し、正確に秤量したDMFに溶解し作成した。標準試料の濃度は、0.001〜0.01mg/mlの範囲が好ましい。なお、液体クロマトグラフの条件は下記のとおりとした。
移動相A:アセトニトリル
移動相B:2%酢酸水溶液
カラム:三菱化学(株)製『MCI GEL ODS 1HU』
カラム温度:40℃
流速:1ml/分
検出波長:254nm
(8)クロスニコル下での目視検査性
二軸配向ポリエステルフィルム上に離型剤を塗布し乾燥/硬化させた後、得られた離型フィルムの離型層の上にアクリル系粘着剤を塗布し乾燥/硬化させる。この積層体をフィルム幅方向が、平行又は直交するように、粘着剤を介して離型フィルムと光学素子板を密着させ積層体を得る。当該積層体の光学素子板の配向膜と平行になるように設置した偏光板と、それに直交するように設置した偏光板とを準備する。その偏光板の間に当該積層体が挟まれるように重ね合わせ、片方の偏光板側より白色光を照射し、クロスニコル下での目視検査を実施した。目視検査における検査性を下記基準に従い評価した。
「判定基準」
○:光干渉性無く検査可能であり、異物が明瞭に見える。
△:光干渉はあるが検査可能であり、異物がある程度見える。
×:光干渉があり検査不能であり、異物が見えないところもある。
○および△のものが実使用上問題のないレベルである。
(9)実用特性
基材レス両面粘着シートロールを巻き出して、別基材に貼り合わせた後、離型フィルムを剥がした時の状況より、離型特性を評価した。
○:離型フィルムの背面が粘着材と綺麗に剥がれ、粘着剤が離型層背面に付着する現象
が見られない
×:離型フィルムの離型層背面に粘着剤が付着する、上手く剥がれない。
(10)総合評価
生産性、実用特性を考慮に入れた評価を行う。次のような基準で判断する。
○:生産しても十分に製品として供給できる
△:生産しても十分に製品として供給できるが、高速域で剥離する場合に不具合を生じることがあるか、製膜時連続性に劣る
×:生産性が悪いか、不具合が多発するか、または、製膜時連続性に劣る
実施例および比較例において使用したポリエステルは、以下のようにして準備したものである。
<ポリエステル(a)の製造方法>
テレフタル酸ジメチル100重量部とエチレングリコール60重量部とを出発原料とし、触媒としてテトラブトキシチタネートを加えて反応器にとり、反応開始温度を150℃とし、メタノールの留去とともに徐々に反応温度を上昇させ、3時間後に230℃とした。4時間後、実質的にエステル交換反応を終了させた後、4時間重縮合反応を行った。
すなわち、温度を230℃から徐々に昇温し280℃とした。一方、圧力は常圧より徐々に減じ、最終的には0.3mmHgとした。反応開始後、反応槽の攪拌動力の変化により、極限粘度0.61に相当する時点で反応を停止し、窒素加圧下ポリマーを吐出させ、極限粘度0.61のポリエステル(a)を得た。
<ポリエステル(b)の製造方法>
ポリエステル(a)の製造方法において、エチルアシッドフォスフェートを添加後、平均粒子径0.8μmの合成炭酸カルシウム粒子のエチレングリコールスラリーを粒子のポリエステルに対する含有量が1重量%となるように添加した以外は、ポリエステル(a)の製造方法と同様の方法を用いてポリエステル(b)を得た。得られたポリエステル(b)は極限粘度0.60であった。
<ポリエステル(c)の製造>
テレフタル酸ジメチル100重量部とエチレングリコール60重量部とを出発原料とし、触媒として酢酸マグネシウム四水塩を加えて反応器にとり、反応開始温度を150℃とし、メタノールの留去とともに徐々に反応温度を上昇させ、3時間後に230℃とした。4時間後、実質的にエステル交換反応を終了させた。この反応混合物にエチルアシッドフォスフェートを添加した後、重縮合槽に移し、三酸化アンチモン0.04部を加えて、4時間重縮合反応を行った。すなわち、温度を230℃から徐々に昇温し280℃とした。一方、圧力は常圧より徐々に減じ、最終的には0.3mmHgとした。反応開始後、反応槽の攪拌動力の変化により、固有粘度0.45に相当する時点で反応を停止し、窒素加圧下ポリマーを吐出させ、ポリエステルのチップ(c)を得た。このポリエステルの固有粘度は0.45であった。
<ポリエステル(d)の製造>
このポリエステルチップを固相重縮合法にて固有粘度を上げた。予備結晶化槽にて170℃の窒素雰囲気化にて0.5時間処理した後、不活性ガスを流す塔式乾燥機を用い、200℃の温度下にて水分率が0.005%になるまで乾燥した。その後固相重合槽へ送り、240℃にて3時間、固相重合を行い固有粘度0.70のポリエステル(d)を得た。
<ポリエステル(e)の製造>
ポリエステル(d)を製造する際、固相重合槽にて5時間固相重合を行い、固有粘度0.80のポリエステル(e)を得た。
実施例1:
〈ポリエステルフィルムの製造〉
表層の原料としてポリエステル(e)70重量%と、ポリエステル(b)30重量%を混合し、中間層の原料として、ポリエステル(a)84重量%とポリエステル(b)16重量%を混合し、2台のベント付き押出機に各々供給し、290℃で溶融押出した後、静電印加密着法を用いて表面温度を40℃に設定した冷却ロール上で冷却固化して未延伸シートを得た。次いで、100℃にて縦方向に2.8倍延伸した後、この縦延伸フィルムの両面に、次に下記塗布剤を塗布量(乾燥後)が0.03g/mになるように塗布した後、テンターに導き、横方向に120℃でテンター内で予熱工程を経て120℃で5.2倍の横延伸を施した後、220℃で10秒間の熱処理を行い、その後180℃で幅方向に4%の弛緩を加え、幅4000mmのマスターロールを得た。このマスターロールの端から1400mmの位置よりスリットを行い、コアに1000m巻き取りし、ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの全厚みは38μm(層構成:表層1.9μm/中間層34.2μm/表層1.9μm)であった。
なお、塗布層を構成する化合物例は以下のとおりである。
(化合物例)
・ケン化度88モル%、重合度350のポリビニルアルコールバインダーポリマー:A
・メチルメタクリレート/エチルアクリレート/アクリロニトリル/N−メチロールメタアクリルアミド=45/45/5/5(モル比)の乳化重合体(乳化剤:アニオン系界面活性剤)バインダーポリマー:B
・架橋剤 ヘキサメトキシメラミン架橋剤:C
・粒子 コロイダルシリカ(平均粒径:70nm):D
固形分配合比:A/B/C/D=30/24/42/4
得られたポリエステルフィルムの塗布層上に、下記に示す離型剤組成からなる離型剤を塗布量(乾燥後)が0.12g/mになるようにリバースグラビアコート方式により塗布し、ドライヤー温度120℃、ライン速度30m/minの条件でロール状の離型ポリエステルフィルムを得た。得られた離型ポリエステルフィルムの特性を表1に記載した。
<離型剤組成>
硬化型シリコーン樹脂(LTC310:東レ・ダウコーニング製、比重0.90 濃度
31%) 100部
分子量1000以下のシロキサン(BY24−846:東レ・ダウコーニング製、比重
0.90 濃度50%) 10.0部
付加型白金触媒(SRX212:東レ・ダウコーニング製、比重0.96 濃度100
%) 1部
MEK/トルエン/n−ヘプタン混合溶媒(混合比率は1:1:1) 1500部
<基材レス両面粘着シートの製造>
得られた離型フィルムの離型剤層の上に、アクリル系粘着剤溶液を乾燥後の膜厚が25μmとなるように、アプリケータを用いて塗工した後、その塗工膜を120℃で1分間乾燥して粘着剤層を形成した。アクリル系粘着剤溶液は、アクリル酸ブチルとアクリル酸とのモノマー基準の質量比が99:1の共重合体溶液(溶媒:トルエン、固形分濃度40質量%)100質量部に、ポリイソシアネート系架橋剤(東洋インキ製造(株)製、商品名「BHS8515」、固形分濃度37.5質量%)1質量部を添加混合して得られた基材レス両面粘着シートで、最終的にロールとして保管した。
得られた基材レス両面粘着シートについて、巻き出して、10cm×10cm×1mm厚のフロート板ガラス(関谷理化株式会社製)に貼り合せて、その後、離型フィルムを剥離して、同じフロート板ガラスに貼り合わせたところ、綺麗に貼り合わせることができた。得られた結果を表1に示す。
実施例2〜6:
実施例1において、ポリエステルフィルムの延伸条件を変更する、離型フィルムの塗布層の有無、塗工面を変更する、離型層中の分子量1000以下のシロキサンの含有量を変更する以外は実施例1と同様にして製造し、基材レス両面粘着シートを得た。作製した基材レス両面粘着シートの特性は表1に示すとおりであった。
Figure 2014226923
比較例1〜8:
実施例1において、ポリエステルフィルムの延伸条件を変更する、離型フィルムの塗布層の有無、塗工面を変更する、離型層中の分子量1000以下のシロキサンの含有量を変更する以外は実施例1と同様にして製造し、基材レス両面粘着シートを得た。作製した基材レス両面粘着シートの特性は表2に示すとおりであった。
比較例9:
実施例1において、離型フィルムのアルケニル基を官能基として有するシリコーン樹脂を含有しない下記離型層に変更する以外は実施例1と同様にして製造し、基材レス両面粘着シートを得た。作製した基材レス両面粘着シートの特性は表2に示すとおりであった。
<離型剤組成>
硬化型シリコーン樹脂(KS−847H:信越化学製、比重0.88 濃度30%)
100部
分子量1000以下のシロキサン(BY24−846:東レ・ダウコーニング製、比重
0.90 濃度50%) 10.0部
付加型白金触媒(PL−50T: 信越化学製、比重1.00 濃度2%) 1部
MEK/トルエン/n−ヘプタン混合溶媒(混合比率は1:1:1) 1500部
Figure 2014226923
Figure 2014226923
(※)アルケニル基を官能基に含まないシリコーン
本発明の基材レス両面粘着シートは、基材レス粘着シートを用いて部材を結合する工程において、通常2枚使用する離型フィルムを1枚省くことができ、かつ、異物検査を容易にする離型フィルムを用いるため、品質が厳しい用途でも低コストの粘着材として好適に利用できる。
10 基材レス両面粘着シート
11 粘着剤層
13 ポリエステルフィルム
14 塗布層
14´ 塗布層
15 離型層
21 離型フィルム

Claims (2)

  1. ポリエステルフィルムの少なくとも片面に、ポリビニルアルコールを含有する塗布層を有し、配向主軸の向きが12度以下である当該フィルムの一方の面に離型層と粘着層とを順次有する積層フィルムであり、前記離型層が、少なくとも1種類以上のアルケニル基およびアルキル基を官能基として有するシリコーン樹脂を含有し、少なくとも1種類以上の分子量1000以下のシロキサンを3.0〜15.0重量%含有することを特徴とする積層フィルム。
  2. 離型層の剥離特性が下記式の範囲である請求項1に記載の積層フィルム。 10000mm/分の速度域剥離力÷300mm/分の速度域剥離力)≦2.5
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