JP2020128538A - 離型層、離型層を備える成形体および離型剤 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第1の発明における一実施の形態に係る離型層は、表面自由エネルギーが30mJ/m2以上60mJ/m2以下であり、常態剥離力が50mN/50mm以上400mN/50mm以下である。
1+cosθw=[2×(γsd)1/2×{(γwd)1/2/γw}]+[2×(γsh)1/2×{(γwh)1/2/γw}]・・・式(A)
1+cosθy=[2×(γsd)1/2×{(γyd)1/2/γy}]+[2×(γsh)1/2×{(γyh)1/2/γy}]・・・式(B)
の2元連立方程式を解くことにより求められる。なお、上式のγw、γyはそれぞれ水、及びヨウ化メチレン(CH2I2)の表面張力であり、γwd、γydはそれぞれの表面張力における分散力成分項、γwh、γyhはそれぞれの表面張力における水素結合力成分項である。なお、γw=γwd+γwh、γy=γyd+γyhである。具体的には、
水の表面張力より、γw=72.8mJ/m2、γwd=21.8mJ/m2、γwh=51.0mJ/m2、ヨウ化メチレンの表面張力より、γy=50.8mJ/m2、γyd=48.5mJ/m2、γyh=2.3mJ/m2を代入してγsd、γshを求める。
X成分の原料としては、下記式(7)で示されるモノマーを用いることができる。
X成分の原料として、具体的には、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレートを用いることができる。
Y成分の原料としては、下記式(8)で示されるモノマーを用いることができる。
Y成分の原料として、具体的には、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなどを用いることができる。
本発明の第1の発明における一実施の形態に係る離型層は、実施の形態1に記載のX成分およびY成分に加えて、下記式(3)で表されるZ成分を含むポリマーからなる。
ポリマーがZ成分を含むことにより、離型層の濡れ性がさらに良好となる。
Z成分の原料として、具体的には、(メタ)アクリル酸メトキシポリエチレングリコールエステル、(メタ)アクリル酸メトキシポリプロピレングリコールエステルなどを用いることができる。
本発明の第2の発明における一実施の形態に係る離型層は、常態剥離力が50mN/50mm以上400mN/50mm以下であり、加熱後剥離力が前記常態剥離力の2倍以下である。
1+cosθw=[2×(γsd)1/2×{(γwd)1/2/γw}]+[2×(γsh)1/2×{(γwh)1/2/γw}]・・・式(A)
1+cosθy=[2×(γsd)1/2×{(γyd)1/2/γy}]+[2×(γsh)1/2×{(γyh)1/2/γy}]・・・式(B)
の2元連立方程式を解くことにより求められる。なお、上式のγw、γyはそれぞれ水、及びヨウ化メチレン(CH2I2)の表面張力であり、γwd、γydはそれぞれの表面張力における分散力成分項、γwh、γyhはそれぞれの表面張力における水素結合力成分項である。なお、γw=γwd+γwh、γy=γyd+γyhである。具体的には、水の表面張力より、γw=72.8mJ/m2、γwd=21.8mJ/m2、γwh=51.0mJ/m2、ヨウ化メチレンの表面張力より、γy=50.8mJ/m2、γyd=48.5mJ/m2、γyh=2.3mJ/m2を代入してγsd、γshを求める。
X成分を示す式(4)中、R1は炭素数nが8以上20以下のアルキル基である。炭素数nが7以下であると、X成分が離型性を失い、粘着性を示すようになる。一方、炭素数nが21以上であると、X成分の柔軟性が損なわれ、離型層の被膜表面の濡れ性が不十分となる。炭素数nは10以上18以下が好ましく、12以上16以下がさらに好ましい。また、R1は直鎖状および分岐状のいずれでもよい。なお、R1が直鎖状であると、離型層の剥離性が軽くなる傾向があるため好ましい。
X成分の原料としては、下記式(10)で示されるモノマーを用いることができる。
X成分の原料として、具体的には、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレートを用いることができる。
Y成分の原料としては、下記式(11)で示されるモノマーを用いることができる。
Z成分の原料として、具体的には、(メタ)アクリル酸メトキシポリエチレングリコールエステル、(メタ)アクリル酸メトキシポリブチレングリコールエステルなどを用いることができる。
本発明の第1及び第2の発明における一態様に係る成形体は、基材と、前記基材の表面に配置された離型層とを備える。離型層としては、実施の形態1、実施の形態2、または実施の態様3に記載されたものを用いることができる。前記成形体の離型層上に被離型体を配置すると、被離型体を基材の形状に成形することができる。また、離型層と被離型体とは容易に剥離するため、被離型体の形状を所望の形状に維持することができる。離型層は、基材の表面の一面に配置されていてもよいし、両面に配置されていてもよい。
本発明の第1の発明における一実施の形態に係る離型剤は、下記式(1)で示されるX成分と、下記式(2)で示されるY成分とを含むポリマーと、架橋剤とを含む。
本発明の一実施の形態に係る離型剤は、下記式(4)で示されるX成分と、下記式(5)で示されるY成分と、下記式(6)で示されるZ成分を含むポリマーと、架橋剤とを含む。
(離型剤用ポリマーおよび離型層塗工液の準備)
表1(第1の発明)及び表2(第2の発明)の記載の配合比にしたがって、X成分原料(上記式(7)及び式(10)におけるR1が直鎖状のものを使用)、Y成分原料、Z成分原料を混合し、固形分濃度が40重量%になるようにトルエンを加え、窒素気流下、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)を0.5モル%加えて共重合させ、離型剤用ポリマーを得た。
得られた離型層塗工液を、ポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡社製、E5100)のコロナ処理面に、グラビアコーターを用いて塗布した後、140℃、1分間の条件にて乾燥を行い、厚さ0.1μmの離型層を形成した。
(重量平均分子量)
得られた離型剤用ポリマーの重量平均分子量を、GPCを用い、ポリスチレン換算の重量平均分子量を算出した。結果を表1または表2に示す。
得られた離型剤用ポリマーの水酸基価を、JIS K0070−1992に準じて測定した。結果を表1または表2に示す。
(表面自由エネルギー)
接触角計(協和界面科学社製の「FACE接触角計CA−X」)を用いて、22℃、60%RHの条件下で、離型面に接する水とヨウ化メチレンの接触角θwとθyを測定し、これらの測定値から、Journal of Applied Polymer Science,vol.13,p1741−1747(1969)に記載された方法に従って、γsh(水素結合力成分項)とγsd(水素分散力成分項)を算出し、各成分の和を表面自由エネルギーγsとして算出した。表面自由エネルギーが大きいほど、濡れ性が良好である。結果を表1または表2に示す。
離型フィルム表面に粘着テープ(日東電工(株)社製の「31B」)を貼り合わせ、線圧5kgf/mmの圧着ローラで圧着後、温度22℃、湿度60%の条件下で20時間放置した。粘着テープを貼り合わせた離型フィルムを幅25mm、長さ150mmの短冊状に裁断した。粘着テープの一端を固定し、離型フィルムの一端を担持し、離型フィルム側を300mm/minの速度で引っ張り、T字剥離強度を測定した。測定には、引っ張り試験機((株)島津製作所製の「AUTOGRAPHAG−X」)を用いた。結果を表1または表2に示す。
離型フィルム表面に粘着テープ(日東電工(株)製、商品名「31B」)を貼り合わせ、線圧5kgf/mmの圧着ローラーで圧着後、粘着テープを貼り合わせた離型フィルムを幅25mm、長さ150mmの短冊状に裁断し、温度70℃のオーブンで20時間加熱した。その後、粘着テープの一端を固定し、離型フィルムの一端を把持し、離型フィルム側を300mm/minの速度で引っ張って剥離し、T字剥離強度を測定した。T字剥離強度の測定には、引っ張り試験機((株)島津製作所製の「AUTOGRAPHAG−X」)を用いた。結果を表1または表2に示す。
試料1〜試料17の離型層は、表面自由エネルギーが30mJ/m2以上60mJ/m2以下であり、常態剥離力が50mN/50mm以上400mN/50mm以下の範囲であった。中でも、試料5〜試料9は、ポリマーがZ成分を含み、濡れ性が良好であった。
試料22〜試料25の離型層は、常態剥離力が156.0mN/50mm以上202.3mN/50mm以下、常態剥離力と加熱後剥離力との差が40.8mN/50mm以下であり、加熱前後の剥離力が軽かった。また、表面自由エネルギーが49.0mJ/m2以上57.1mJ/m2以下の範囲であり、濡れ性が良好であった。
Claims (15)
- 表面自由エネルギーが30mJ/m2以上60mJ/m2以下であり、常態剥離力が50mN/50mm以上400mN/50mm以下である離型層。
- 前記離型層は、下記式(1)で示されるX成分と、下記式(2)で示されるY成分とを含むポリマーが架橋してなる、請求項1に記載の離型層。
(式(1)中、R1は(CnH2n+1)(n=8以上20以下の整数)、R4はHまたはCH3を示す)
(式(2)中、R2は(CmH2mOH)(m=1以上10以下の整数)またはH、R4はHまたはCH3を示す) - 前記ポリマーは、X成分100モルに対して、Y成分を1モル以上30モル以下の範囲で含む、請求項2に記載の離型層。
- 前記ポリマーは、さらに下記式(3)で表されるZ成分を含む、請求項2または3に記載の離型層。
(式(3)中、R3は(CaH2aO)q(a=1以上4以下の整数、q=2以上30以下の整数)、R4はHまたはCH3、R5は(CbH2b+1)(b=1以上20以下の整数)を示す) - 常態剥離力が50mN/50mm以上400mN/50mm以下であり、加熱後剥離力が前記常態剥離力の2倍以下である離型層。
- 表面自由エネルギーが30mJ/m2以上60mJ/m2以下である請求項5に記載の離型層。
- 前記離型層は、下記式(4)で示されるX成分と、下記式(5)で示されるY成分と、下記式(6)で示されるZ成分とを含むポリマーが架橋してなる、請求項5または請求項6に記載の離型層。
(式(4)中、R1は(CnH2n+1)(n=8以上20以下の整数)、R4はHまたはCH3を示す)
(式(5)中、R2は(CmH2mOH)(m=1以上10以下の整数)またはH、R4はHまたはCH3を示す)
(式(6)中、R3は(CaH2aO)q(a=1以上4以下の整数、q=5以上30以下の整数)、R4はHまたはCH3、R5は(CbH2b+1)(b=1以上20以下の整数)を示す) - 前記ポリマーは、重量平均分子量が5,000以上150,000以下である、
請求項2、3、4または7に記載の離型層。 - 前記ポリマーの水酸基価は、1mgKOH/g以上50mgKOH/g以下である、
請求項2、3、4、7または8に記載の離型層。 - 前記ポリマーは、架橋剤によって架橋される、
請求項2、3、4、7、8または9に記載の離型層。 - 前記式(1)中、R1は直鎖状である、
請求項2、3、4、7、8、9または10に記載の離型層。 - 前記ポリマーは、X成分100モルに対して、Y成分を5モル以上30モル以下およびZ成分を1モル以上30モル以下の範囲で含む、請求項4または7に記載の離型層。
- 基材と、
前記基材の表面に配置された請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の離型層とを備える成形体。 - 下記式(1)で示されるX成分と、下記式(2)で示されるY成分とを含むポリマーと、架橋剤とを含む離型剤。
(式(1)中、R1は(CnH2n+1)(n=8以上20以下の整数)、R4はHまたはCH3を示す)
(式(2)中、R2は(CmH2mOH)(m=1以上10以下の整数)またはH、R4はHまたはCH3を示す) - 下記式(4)で示されるX成分と、下記式(5)で示されるY成分と、下記式(6)で示されるZ成分とを含むポリマーと、架橋剤とを含む離型剤。
(式(4)中、R1は(CnH2n+1)(n=8以上20以下の整数)、R4はHまたは(CH3)を示す)
(式(5)中、R2は(CmH2mOH)(m=1以上10以下の整数)またはH、R4はHまたは(CH3)を示す)
(式(6)中、R3は(CaH2aO)q(a=1以上4以下の整数、q=5以上30以下の整数)、R4はHまたはCH3、R5は(CbH2b+1)(b=1以上20以下の整数)を示す)
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