JP4838921B2

JP4838921B2 - シリコーン易接着性ポリエステルフィルム

Info

Publication number: JP4838921B2
Application number: JP06135898A
Authority: JP
Inventors: 真司矢野; 雅之福田; 諭北澤
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1998-03-12
Filing date: 1998-03-12
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2018-03-12
Also published as: JPH11254598A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシリコーン易接着性ポリエステルフィルムに関し、更に詳しくは、離形性に優れ、かつシリコーン易接着性に優れ、帯電防止性を有した易接着性ポリエステルフィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
離形フィルムは、粘着剤、接着剤、貼薬剤等の粘着面保護フィルムとして、或いはウレタン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等硬化性樹脂のシート、或いは熱可塑性樹脂のシートを成形する為のキャリヤ−シートとして用いられ、その量を拡大しつつある。
【０００３】
かかる離形フィルムとしては、従来から、ポリエステルフィルムの少なくとも片面にビニルシロキサン基を有するシリコーン化合物の付加重合硬化物、アルキルオキシシランもしくはオキシシラン化合物の縮重合硬化物等よりなる被膜を設けたものが用いられている。この硬化物は非粘着で離形効果に優れるという利点を有するが、一方ベースフィルムであるポリエステル系フィルムとの密着性が不足し、被膜の耐久性が低い問題を有する。
【０００４】
そこで、かかるシリコーン層とポリエステル系フィルムの密着性を改善する方法として、シランカップリング剤の架橋プライマー層を設ける方法（特開平１−５８３８号公報）が提案されている。しかし、この方法はシランカップリング剤の反応性が低く、生産性が低いという問題を有する。この反応性を向上させる為に、溶剤系では白金系触媒等の添加が行われているが、この触媒は水に難溶であったり、溶解しても触媒活性を失う欠点が有り、水系塗液では不適である。
【０００５】
また、ポリエステル系フィルムとシリコーン層との密着性を向上するため、シリコーン変性ウレタンあるいはアクリル樹脂を離形層として用いる方法も知られているが、この方法では離形層の離形性が劣るという本質的な欠点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、かかる問題を解消し、シリコーンに対し優れた接着性を有するシリコーン易接着性フィルムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、配向結晶が完了する前のポリエステルフィルムの少なくとも片面に、アルコキシシラン（Ａ）、ならびに、ジルコニウム、チタンおよびアルミニウムから選ばれる１種以上の金属からなる有機金属化合物（Ｂ）を、有機金属化合物（Ｂ）とアルコキシシラン（Ａ）との重量比（（Ｂ）／（Ａ））が０．００１〜０．２の範囲で含む水性塗液を塗布し、乾燥、延伸及び熱処理して得られる架橋プライマー層を設けたシリコーン易接着性ポリエステルフィルムをその骨子とするものである。
【０００８】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明のポリエステルフィルムを構成するポリエステルとは、芳香族二塩基酸またはそのエステル形成性誘導体とジオールまたはそのエステル形成性誘導体とから合成される線状飽和ポリエステルである。
【０００９】
かかるポリエステルの具体例として、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ（１，４−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート）、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート等が例示でき、これらの共重合体またはこれらと少割合の他樹脂との混合物なども含まれる。
【００１０】
これらの中、ポリエチレンテレフタレート、より高強度化、耐熱化を求めるならポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートが好ましく挙げられる。
【００１１】
本発明に用いられるポリエステルには、粒径０．１〜５μｍの二酸化珪素、炭酸カルシウム、カオリン、シリコーン粒子などの無機または有機滑剤を０．０３〜３．０重量％、さらに０．１〜１．０重量％含むのが好ましい。
【００１２】
また、本発明に用いられるポリエステルには、本来の性能を損なわない程度に必要に応じて、安定剤、着色剤、酸化防止剤、その他の添加剤を含有してもよい。
【００１３】
本発明のポリエステルフィルムは、公知の方法で製造することができる。例えば、ポリエステルがポリエチレンテレフタレートの場合、ポリエチレンテレフタレートをフィルム状に溶融押出し、キャスティングドラムに巻き付けて冷却固化し未延伸フィルムとする。その未延伸フィルムを８０〜１５０℃に加熱をして長手方向に１回もしくは２回以上延伸し、合計の倍率が３倍〜７倍になるようにする。その後９０〜１５０℃で幅方向が３〜５倍になるように延伸し、次に２００〜２５０℃にて０．１〜１０秒間熱処理を行い、熱処理温度より１０〜２０℃低い温度で幅方向に２〜２０％収縮させながら再熱処理を行う。
【００１４】
本発明におけるポリエステルフィルムの厚みは限定されないが、５〜２００μｍ、さらには２５〜１００μｍであることが好ましい。
【００１５】
本発明におけるポリエステルフィルムの少なくとも片面に、アルコキシシラン（Ａ）、ならびに、ジルコニウム、チタンおよびアルミニウムから選ばれる１種以上の金属からなる有機金属化合物（Ｂ）を、有機金属化合物（Ｂ）とアルコキシシラン（Ａ）との重量比（（Ｂ）／（Ａ））が０．００１〜０．２の範囲で含む水性塗液を塗布することが必要である。この塗布層はシリコーン離形層とポリエステルフィルムとの接着性を上げるために必要である。
【００１６】
本発明におけるアルコキシシラン（Ａ）は、一般式ＹＲＳｉＸ₃で示される化合物である。ここで、Ｙはビニル基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基等の如き有機官能基、Ｒはメチレン、エチレン、プロピレン基の如きアルキレン基、Ｘはメトキシ基、エトキシ基等の如き加水分解基及びアルキル基である。そしてＹはエポキシ基であることが好ましい。特に好ましい具体的なアルコキシシランは、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等を挙げることができる。
【００１７】
さらに、本発明におけるアルコキシシラン（Ａ）は、環境汚染や防爆性の点から水溶性又は水分散性を有することが好ましい。また、製造設備の防錆性や製品焼却廃棄時の有毒ガス発生等の問題からハロゲン元素が含まれないものが好ましい。
【００１８】
本発明におけるジルコニウム、チタンおよびアルミニウムから選ばれる１種以上の金属からなる有機金属化合物（Ｂ）は、アルコキシド、キレート、アシレート系化合物が好ましいく、水溶性もしくは水分散性がさらに好ましい。
【００１９】
また、上記アルコキシシラン（Ａ）と同様の理由でハロゲン元素が含まれないものが好ましい。
【００２０】
有機金属化合物（Ｂ）として、特に好ましいのはアルコキシシランとの架橋反応を制御しやすいジルコニウムを含む有機金属化合物である。
【００２１】
本発明の有機金属化合物（Ｂ）の例を挙げると、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、ジルコニウムアセテート、チタンアセチルアセトネート、トリエタノールアミンチタネート、チタンラクテート等であるが、これらに限定されるものではない。
【００２２】
本発明における有機金属化合物（Ｂ）とアルコキシシラン（Ａ）の重量比（（Ｂ）／（Ａ））は、０．００１〜０．２であり、０．０１〜０．１であるのが好ましい。重量比（（Ｂ）／（Ａ））が０．００１未満であると反応が迅速に進まず強固な塗膜を形成せず、十分なシリコーン易接着性が得られなかったり、フィルム加工時に塗膜の削れが発生したりする。他方、重量比が０．２を超えるとアルコキシシランそのものの性能が発現せず、シリコーン易接着性が発現しない。
【００２３】
水性塗液には、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤等の界面活性剤を必要量添加して用いることができる。かかる界面活性剤としては、水性塗液の表面張力を５０ｄｙｎｅ／ｃｍ以下、好ましくは４０ｄｙｎｅ／ｃｍ以下に降下でき、ポリエステルフィルムへの濡れを促進するものが好ましく、例えばポリエチレンオキサイド−ポリプロピレンオキサイドブロック共重合体、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンモノアルキレート、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル等を好ましく挙げることができる。
【００２４】
さらに本発明の効果を消失させない範囲において、例えば帯電防止剤、紫外線吸収剤、顔料、無機フィラ−、有機フィラ−、潤滑剤、ブロッキング防止剤等の他の添加剤を混合することができる。
【００２５】
かかる水性塗液をポリエステルフィルムの少なくとも片面に塗布し、次いで乾燥、熱架橋させることで、架橋プライマ−層を設けることができる。
【００２６】
塗布方法としては、結晶配向が完了する前のポリエステルフィルムの片面又は両面に塗布する方法をとる。
【００２７】
ここで、結晶配向が完了する前のポリエステルフィルムとしては、ポリエステルを熱溶融してそのままフィルム状とした未延伸フィルム、未延伸フィルムを縦方向（長手方向）または横方向（幅方向）の何れか一方に延伸した一軸延伸フィルム、さらには縦方向及び横方向の二方向に低倍率延伸させた二軸延伸フィルム（最終的に、縦方向または横方向に再延伸せしめて配向結晶化を完了せしめる前の二軸延伸フィルム）等を挙げることができる。
【００２８】
上記水性塗液中の固形分濃度は、３０重量％以下が好ましく、特に１０重量％以下が好ましい。水性塗液の塗布量は、走行しているフィルム１ｍ²当り０．５〜２０ｇ、特に１〜１０ｇが好ましい。
【００２９】
ポリエステルフィルムへの水性塗液の塗布方法としては、公知の任意の塗工法が適用できる。例えばロールコート法、グラビアコート法、マイクログラビアコート法、リバースコート法、ロールブラッシュ法、スプレーコート法、エアーナイフコート法、含浸法及びカーテンコート法等を単独または組み合わせて適用すると良い。なお、水性塗液には、塗液の安定性または塗工性を助ける目的で若干量の有機溶剤を含ませてもよい。
【００３０】
ポリエステルフィルムに塗布された水性塗液は、乾燥され、熱架橋される。例えば水性塗液を塗布した縦一軸延伸ポリエステルフィルムの場合、ポリエステルフィルムがステンターに導かれて加熱された後横延伸及び熱固定される間、塗液は乾燥され熱架橋される。
【００３１】
ポリエステルフィルムの配向結晶化条件、例えば延伸、熱固定等の条件は、従来から当業界に蓄積された条件で行うことができる。
【００３２】
本発明における架橋プライマー層は、ポリエステルフィルムに対して優れた密着性を有し、かつシリコーンに対して優れた易接着性を有する。従って、本発明のシリコーン易接着性フィルムを用い、例えば架橋プライマー層の上にシリコーン離形層を設けると、耐久性の優れた離形フィルムが得られる。
【００３３】
このシリコーン離形層としては、例えばビニル基のような不飽和炭化水素基を持つポリオルガノシロキサンとケイ素原子に直接結合した水素原子を持つポリオルガノシロキサンとを白金化合物を触媒として付加反応させた硬化被膜、あるいはケイ素原子に結合した水酸基を持つポリオルガノシロキサンと加水分解可能な官能基（例えば、アルコキシ基、オキシム基、アセトキシ基等）を持つオルガノシラン、又はポリシロキサンを有機スズや有機チタン化合物を触媒として縮合反応させた硬化被膜等を好ましく挙げることができる。
【００３４】
かかる硬化被膜は、該被膜を形成させる成分を含む塗液をプライマー層上に塗布し、該プライマー層上で硬化させることによって形成される。被膜を形成させる成分は、例えばトルエン、酢酸エチル、ｎ−ヘキサン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等の溶媒に溶解して塗液を調製するが、この塗液には重合反応促進のための有機白金化合物の如き触媒を微量加えるのが好ましい。この塗液の塗布方法としては、例えば、グラビアコート法、マイクログラビアコート法、リバースコート法、スプレーコート法、バーコート法等を用いることができる。
【００３５】
シリコーン離形層の厚さは、乾燥状態で、０．０１〜１０μｍ、さらには０．０２〜５μｍであることが好ましい。この厚さが０．０１μｍより薄くなると離形性が不足し、１０μｍより厚くなると、重合不足によるシリコーンの粘着剤への転写が多く、好ましくない。
【００３６】
このようにして得られる離形層は、プライマー層を介してポリエステルフィルムとの密着性に優れ、粘着剤等への離形層成分の転写の少ない、耐久性に優れるものである。
【００３７】
なお、本発明のシリコーン易接着性フィルムは、架橋プライマー層の上に設けたシリコーンの特性によって制約を受けるものでなく、該シリコーンの特性によって種々の用途に用いることができる。
【００３８】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。なお、フィルムの各特性値は下記の方法で測定、評価した。
【００３９】
（１）シリコーン易接着性
ポリジメチルシロキサンとメチルハイドロゲンポリシロキサンの混合液に白金触媒を加えて付加反応させ硬化させるタイプの硬化型シリコーン樹脂（信越化学株式会社製、ＫＳ−７７２）を、トルエンに溶解させて固形分濃度５％の溶液を調製し、この溶液を、架橋プライマー層上に、塗布量１ｇ／ｍ²で塗布し、１５０℃、１分間で乾燥及び硬化反応を行い離形フィルムを得て易接着性を評価した。
【００４０】
（ａ）初期易接着性
離形層塗設直後（塗布乾燥直後）の離形フィルムの離形層表面を指先で数回摩擦し、離形層の脱落や密着状態を観察し下記の評価基準で初期易接着性を評価した。
【００４１】
（ｂ）耐久易接着性
離形フィルムを６０℃×８０％ＲＨの雰囲気に一週間保持した後、離形層表面を指先で数回摩擦し、離形層の脱落や密着状態を観察し、下記の評価基準で耐久易接着性を評価した。
［評価基準］
◎：離形層の変化が全く認められない …………………易接着性良好
○：離形層剥離による白化が若干認められる …………易接着性やや良好
△：離形層剥離による白化が殆どの部分に認められる…易接着性やや不良
×：離形層が完全に剥離して失われる …………………易接着性不良
【００４２】
（ｃ）背面非転写性（残留接着率）
ポリエステル粘着テープ（ニットー３１Ｂ）をＪＩＳＧ４３０５に既定する冷間圧延ステンレス板（ＳＵＳ３０４）に貼り付けた後の剥離力を測定し、基礎接着力（ｆ₀）とした。次に、新しい前述のポリエステル粘着テープを離形フィルムの離形層塗設面の２ｋｇの圧着ローラーで圧着し、３０秒間維持した後粘着テープを剥がす。そして、その剥がした粘着テープを上記のステンレス板に貼り、剥離力を測定し、残留接着力（ｆ）とした。得られた基礎接着力（ｆ₀）と残留接着力（ｆ）より下記式を用いて残留接着率を求めた。
【００４３】
【数１】
残留接着率（％）＝（ｆ／ｆ₀）×１００
【００４４】
なお、残留接着率は８５％以上が好ましい。残留接着率が８５％未満であると、例えばロール状に巻いて保管する際に、隣接するフィルム表面に転写し、離形特性が低下することがあるため好ましくない。
【００４５】
［実施例１〜４及び比較例１〜２］
３５℃のｏ−クロロフェノール中で測定した固有粘度が０．６０のポリエチレンテレフタレート（平均粒径０．１μｍのシリカ微粒子を０．２重量％含有）を押出機にて溶融し、フィルム状の溶融ポリマ−をダイスから約２０℃に維持してある回転冷却ドラム上に押出し、静電密着法を用いて該フィルム状の溶融ポリマ−を冷却ドラムに密着させながら急冷して未延伸フィルムを得た。次いで該未延伸フィルムを１４０℃にて縦方向に３．６倍延伸して一軸延伸フィルムを得た。この一軸延伸フィルムの片面に、表１に示すアルコキシシラン、有機金属化合物及び界面活性剤（ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル）を含む固形分濃度２重量％の水性塗液をキスコート法にて塗布した。続いて１０５℃にて横方向に３．８倍に延伸し、さらに２１０℃で熱固定を行ない、厚さ５０μｍの架橋プライマー層を持つ二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。このフィルムの品質を表２に示す。
【００４６】
【表１】

【００４７】
【表２】

【００４８】
表２から明らかの如く、本発明のシリコーン易接着性ポリエステルフィルムはシリコーン離形層に対する接着性に極めて優れている。
【００４９】
【発明の効果】
本発明のシリコーン易接着性ポリエステルフィルムは、帯電防止性に優れ、かつシリコーンに対し優れた接着性を有している。

Claims

配向結晶が完了する前のポリエステルフィルムの少なくとも片面に、アルコキシシラン（Ａ）、ならびに、ジルコニウム、チタンおよびアルミニウムから選ばれる１種以上の金属からなる有機金属化合物（Ｂ）を、前記有機金属化合物（Ｂ）と前記アルコキシシラン（Ａ）との重量比（（Ｂ）／（Ａ））が０．００１〜０．２の範囲で含む水性塗液を塗布し、乾燥、延伸及び熱処理して得られる架橋プライマー層を設けたシリコーン易接着性ポリエステルフィルム。
ポリエステルフィルムがポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレン−２，６−ナフタレートから形成されるフィルムである請求項１記載のシリコーン易接着性ポリエステルフィルム。