JP5505168B2

JP5505168B2 - 離型フィルム用樹脂組成物及び離型フィルム

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Publication number: JP5505168B2
Application number: JP2010170449A
Authority: JP
Inventors: 真吾幸田
Original assignee: Tosoh Corp
Current assignee: Tosoh Corp
Priority date: 2010-07-29
Filing date: 2010-07-29
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2030-07-29
Also published as: JP2012031255A

Description

本発明は離型フィルム用樹脂組成物及びそれを用いてなる離型フィルムに関するものである。更に詳しくは、粘着剤などに対する優れた離型性を有し、かつ離型剤の脱離が少ない離型フィルムに関するものである。

離型フィルムは、未使用時の接着材料の接着面を保護するために接着面上に積層され、使用時には接着面を損傷することなく容易に剥離される剥離面を備えるフィルム状材料であり、粘着テープやラベルなどの台紙として広く使用されている。離型フィルムは通常、基材と、その基材の少なくとも一方の表面上に設けられた離型剤を含んでなる離型層とを備えている。基材には、紙、プラスチックフィルム等が使用され、離型剤には、シリコーン化合物、長鎖アルキル基含有化合物等が使用される。このような離型フィルムにおいて、離型剤が基材と十分密着していない場合、離型フィルムからテープやラベルを剥離した際にテープやラベルの粘着剤表面に離型剤が転写し、テープやラベルの粘着性を悪化させる場合がある。

このため、離型フィルムの製造方法としては、基材にビニル基含有ポリジメチルシロキサンなどの離型剤をコーティングした後離型剤を硬化させる方法が一般的である。しかしながら、本方法では離型剤を均一に塗布するため有機溶剤が大量に用いられることや、離型剤を硬化させる際基材が高温に晒されるため、ピンホールが発生するなどといった問題が生じていた。

このため、コーティングする方法ではなく基材となるプラスチックに離型性を付与する方法が提案されている。

そこで、本発明者は、コーティングする方法ではなく基材となるプラスチックに離型性を付与する方法として、オレフィン系重合体に特定のエポキシ当量を示すポリジメチルシロキサンを少量配合した樹脂組成物、及び該オレフィン系重合体表面を酸化処理した離型フィルムを提案した（特許文献１参照）。

この方法によれば、オレフィン系重合体とポリジメチルシロキサンの密着が良好であるものの粘着剤との離型性が不十分であり、改善が望まれていた。

また、オレフィン系樹脂とビニルシラン、末端官能化シリコーン、湿気硬化触媒からなる樹脂組成物が提案されている（特許文献２参照）。

この方法は、押出機においてオレフィン系重合体にビニルシランをグラフト反応させ、シランに存在するアルコキシ基とシリコーンの末端官能基を反応させることにより、オレフィン系重合体とシリコーンの密着性を向上させるものである。しかしながらこの方法によれば、オレフィン系重合体にビニルシランをグラフト反応させるために用いる有機過酸化物により、オレフィン系重合体がゲル化しフィルム外観を損ねること、さらに押出機においてシリコーンとオレフィン系重合体がビニルシランを介して反応することにより、フィルム表面に滲出するシリコーンの量が低下し、十分な離型性を発現できないことなどの問題があった。

そこで、本発明者は、オレフィン系重合体にポリジメチルシロキサンを少量配合し、さらに錫及び／又はチタンを含む硬化触媒を含む離型フィルム用樹脂組成物を提案した（特許文献３参照）。

本方法によれば、離型性、オレフィン系重合体とポリジメチルシロキサンとの密着性は改良されたものの、押出成形に供した際、ダイリップにメヤニと呼ばれる劣化物が大量に付着し、長期生産ができないといった問題があった。

特開２００４−２９７３９８号公報米国特許第４９７８４３６号明細書特開２００４−２９７３９８号公報

本発明は、上記のような状況を鑑みなされたものであって、離型性やオレフィン系重合体とポリジメチルシロキサンの密着性を改良し、かつメヤニなどが生じない押出加工性に優れた離型フィルム用樹脂組成物ならびに離型フィルムを提供することを目的とするものである。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、オレフィン系重合体に対し、ポリジメチルシロキサンと特定の脂肪酸金属塩を併用することにより、離型剤とオレフィン系重合体との密着性を維持し、且つ粘着剤との離型性を改善した離型フィルムを製造することが可能となることを見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明は、オレフィン系重合体８７〜９９．８９重量％、ポリジメチルシロキサン０．１〜１２重量％、並びに脂肪酸リチウム及び／又は脂肪酸亜鉛０．０１〜１重量％からなる離型フィルム用樹脂組成物に関するものである。

さらに、本発明は、該離型フィルム用樹脂組成物からなる離型フィルムに関するものであり、該離型フィルムの少なくとも一方の片面が、コロナ放電処理、フレーム処理及びプラズマ処理からなる群より選ばれる少なくとも１種以上の処理方法で酸化処理されていることを特徴とする離型フィルムに関するものである。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明にて用いられるオレフィン系重合体は、一般的にポリオレフィン系樹脂と称されているものでよく、このようなポリオレフィン系樹脂とは、エチレン、プロピレン、１−ブテンなど炭素数２〜１２のα−オレフィンの単独重合体もしくは共重合体を示す。例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン・１−ブテン共重合体、エチレン・１−へキセン共重合体、エチレン・１−オクテン共重合体、エチレン・４−メチル−１−ペンテン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体、エチレン・メタクリル酸エステル共重合体等のエチレン系重合体、ポリプロピレン、プロピレン・エチレン共重合体、プロピレン・１−ブテン共重合体などのプロピレン系重合体、ポリ１−ブテン、ポリ１−ヘキセン、ポリ４−メチル−１−ペンテン等が挙げられ、これらポリオレフィン樹脂は、１種単独又は２種以上の組み合わせで用いてもよい。このようなオレフィン系重合体の中では、エチレン系重合体が離型性、フィルム成形性、コストパフォーマンスに優れるため好ましく、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン・１−ブテン共重合体、エチレン・１−へキセン共重合体、エチレン・１−オクテン共重合体、エチレン・４−メチル−１−ペンテン共重合体が特に好ましい。

ここで、オレフィン系重合体の重合方法は、特に限定するものではなく、低密度ポリエチレンやエチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体、エチレン・メタクリル酸エステル共重合体等の場合、例えば高圧法によるラジカル重合法を挙げることができ、高密度ポリエチレン、エチレン・１−ブテン共重合体、エチレン・１−へキセン共重合体、エチレン・１−オクテン共重合体、エチレン・４−メチル−１−ペンテン共重合体、ポリプロピレン、プロピレン・エチレン共重合体、プロピレン・１−ブテン共重合体、ポリ１−ブテン、ポリ１−ヘキセン、ポリ４−メチル−１−ペンテン等の場合、チーグラーナッタ触媒やメタロセン触媒を用いた気相法、溶液法、スラリー法、高圧法等の重合法を挙げることができる。

該オレフィン系重合体は、フィルムの外観、フィルムの厚み精度を考慮すると、ＪＩＳＫ６９２２−１（１９９７年）によるＭＦＲが０．１〜５０ｇ／１０分であることが好ましい。ＪＩＳＫ６９２２−１（１９９７年）で測定した密度は、離型性等を考慮すると８８０〜９７０ｋｇ／ｍ^３が好ましく、８８０〜９６０ｋｇ／ｍ^３の範囲にあるエチレン系重合体であると、フィルム成形加工性や離型性に優れるためさらに好ましい。

本発明にて用いられるポリジメチルシロキサンは、特に限定されるものではないが、押出成形性の点から、２５℃における粘度が５０ｃＳｔ〜１００万ｃＳｔを示すものが好ましく、１０００ｃＳｔ〜５０万ｃＳｔの範囲が最も好ましい。

本発明にて用いられるポリジメチルシロキサンは側鎖及び末端にメチル基を有するポリシロキサンであり、一部の側鎖及び／又は末端のメチル基が他の官能基で置換されたものでもよい。このような官能基は特に限定されるものではなく、ビニル基、水酸基、アルコキシ基、アミノ基、グリシジル基、脂環式エポキシ基、ポリエーテル基、アラルキル基、カルビノール基、メルカプト基、カルボキシル基、アリル基、フェニル基、水素などを例示することができる。

このようなポリジメチルシロキサンとしては、メチル基以外の官能基を有さない未変性ポリジメチルシロキサン（ストレートシリコーンオイルと称されることがある）、フェニル基変性ポリジメチルシロキサン、メタクリル変性ポリジメチルシロキサン、フルオロ基変性ポリジメチルシロキサン、長鎖アルキル基変性ポリジメチルシロキサン、高級脂肪酸エステル変性ポリジメチルシロキサン、脂肪酸アミド変性ポリジメチルシロキサンなどが挙げられ、押出成形時の熱安定性からメチル基以外の官能基を有さない未変性ポリジメチルシロキサン（ストレートシリコーンオイルと称されることがある）、フェニル基変性ポリジメチルシロキサンが最も好ましい。これらのポリジメチルシロキサンは、１種を単独で用いても、また、２種以上を混合して用いてもよい。

このようなポリジメチルシロキサンは、例えば信越化学工業株式会社から商品名信越シリコーンＫＦ−９６、ＫＦ−５０、ＫＦ−５４等が、東レダウコーニング株式会社から商品名ＳＨ２００などが市販されている。

本発明にて用いられる脂肪酸リチウム及び／又は脂肪酸亜鉛は、オレフィン系重合体及びポリジメチルシロキサンと併用することにより、オレフィン系重合体とポリジメチルシロキサンからなる２成分系の組成物に比べ、離型性が向上し、高価なポリジメチルシロキサンの配合量を低減することが可能となる。その作用は明らかになっていないが、フィルム表面の酸化処理によりポリジメチルシロキサンに生成した官能基を反応させ架橋させる効果があると考えられる。

本発明にて用いられる脂肪酸リチウム及び／又は脂肪酸亜鉛の具体例としては、カプリル酸リチウム、ラウリン酸リチウム、パルミチン酸リチウム、ステアリン酸リチウム、ベヘン酸リチウム、オレイン酸リチウム、エルカ酸リチウム、カプリル酸亜鉛、２−エチルへキサン酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、ベヘン酸亜鉛などが挙げられる。この中では、ラウリン酸リチウムが高い離型性改良効果を示すため好ましい。

本発明の離型フィルム用樹脂組成物における配合は、オレフィン系重合体８７〜９９．８９重量％、ポリジメチルシロキサン０．１〜１２重量％、及び脂肪酸リチウム及び／又は脂肪酸亜鉛０．０１〜１重量％であり、好ましくはオレフィン系重合体８９．７〜９９．６７重量％、ポリジメチルシロキサン０．３〜１０重量％、脂肪酸リチウム及び／又は脂肪酸亜鉛０．０３〜０．７重量％であり、最も好ましくは、オレフィン系重合体９１．５〜９９．６５重量％、ポリジメチルシロキサン０．３〜８重量％、脂肪酸リチウム及び／又は脂肪酸亜鉛０．０５〜０．５重量％である。ポリジメチルシロキサンの配合割合が０．１重量％未満の場合、離型フィルムの離型性に劣るため好ましくなく、ポリジメチルシロキサンの割合が１２重量％を超える場合、押出成形不良によりフィルム外観が悪化し、場合によってはフィルムを成形することができなくなるため好ましくない。また、脂肪酸リチウム及び／又は脂肪酸亜鉛の割合が０．０１重量％未満の場合、離型性を改善する効果がないため好ましくなく、脂肪酸リチウム及び／又は脂肪酸亜鉛の割合が１重量％を超える場合は、該脂肪酸リチウム及び／又は脂肪酸亜鉛のブリード過多により離型性が悪化するため好ましくない。

また、本発明の離型フィルム用樹脂組成物には、必要に応じて酸化防止剤、滑剤、中和剤、ブロッキング防止剤、界面活性剤、スリップ剤等、通常オレフィン系重合体に使用される添加剤を添加してもよい。

本発明の離型フィルム用樹脂組成物は、インフレーション成形機、Ｔダイキャスト成形機、カレンダー成形機、プレス成形機、押出ラミネート成形機等の公知の方法により、離型フィルムを製造することが可能である。

本発明の離型フィルムの厚みは、本発明の目的が達成される限りにおいて特に限定はなく、柔軟性に優れ、破損などの問題が小さいことから、１μｍ〜５ｍｍの厚みであることが好ましい。

本発明の離型フィルムは、テープやラベルの粘着剤表面への離型剤転写を抑制するため、その表面の少なくとも片面が酸化されているものが好ましい。

フィルム表面を酸化する際の酸化処理方法としては、クロム酸処理、硫酸処理、空気酸化、オゾン処理、コロナ放電処理、フレーム処理、プラズマ処理等が挙げられ、フィルム表面に酸化物を効果的に形成させるためコロナ放電処理、フレーム処理、プラズマ処理が好ましい。

コロナ放電処理は、プラスチックフィルムやシート表面の連続処理技術として広く使用されているものであり、コロナ放電処理機により発生したコロナ雰囲気にフィルムを通過させることにより行われる。コロナ放電密度として、１〜１００Ｗ・分／ｍ^２であると、オレフィン系重合体とポリジメチルシロキサンとの密着性が向上し粘着剤の表面汚染が防止されるとともに、離型性にも優れるため好ましい。

フレーム処理は、天然ガスやプロパン等を燃焼させたときに生じる火炎にフィルム表面を接することで処理が行われる。

プラズマ処理は、アルゴン、ヘリウム、ネオン、水素、酸素、空気等の単体又は混合気体をプラズマジェットで電子的に励起せしめた後、帯電粒子を除去し、電気的に中性とした励起不活性ガスをフィルム表面に吹き付けることにより行われる。

また、本発明の離型フィルムを用い、サンドイッチ法押出ラミネート成形やドライラミネート成形、サーマルラミネート成形などの公知のラミネート方法により、積層体を製造することができる。また、本発明の離型フィルム用樹脂組成物を用い、共押出インフレーション成形や共押出Ｔダイキャスト成形、押出ラミネート成形や共押出ラミネート成形等によっても、積層体を製造することができる。積層体は少なくとも１層以上の離型フィルムを含む。また、積層体は少なくとも１種以上の基材を含むことが好ましい。

また積層体を構成する基材としては、フィルム又はシート、織布、不織布、紙、金属箔等が挙げられる。フィルム又はシートとして、例えばポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリアミド、ポリビニルアルコール、エチレン・酢酸ビニル共重合体鹸化物、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成高分子からなるフィルム又はシート等が挙げられる。更に、これらのフィルム又はシートは、その表面がアルミニウムやアルミナ、シリカなどにより蒸着されたものでもよく、また、表面がウレタン系インキ等を用い印刷されたものであってもよい。織布、不織布としては、ポリエステルやポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成樹脂製のもの、あるいはスフなどの天然材料を原料したものが挙げられる。紙としては、クラフト紙、クルパック紙、上質紙、グラシン紙、板紙等が挙げられる。この中で、紙、織布及び不織布が、得られた積層体の易裁断性に優れるため好ましい。

本発明の離型フィルム用樹脂組成物を用いてなる離型フィルムは、ラベル、シール用の剥離紙やテープ等、広範囲にわたる産業用資材として極めて有用である。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

以下に、物性、加工性の測定方法と評価方法を示す。

（１）メルトマスフローレート（ＭＦＲ）
ＪＩＳＫ６９２２−１（１９９７年）に準拠。

（２）密度
ＪＩＳＫ６９２２−１（１９９７年）に準拠。

（３）離型性
実施例により得られた積層体の離型フィルム側表面に巾５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍのクラフト粘着テープ（ニチバン社製商品名Ｎｏ．３１３）を貼付し、線圧５ｋｇ／ｃｍ、速度５ｍ／分の条件でゴムロール間を通過させた後、４０℃の雰囲気で７日間放置し、離型性測定用試料を得た。その後、クラフト粘着テープと離型フィルムとの剥離強度を引張試験機（島津製作所（株）社製、商品名オートグラフＤＣＳ−１００）にて測定した。剥離速度は５００ｍｍ／分である。

（４）再粘着性
上記離型性試験により離型フィルム表面から剥離した巾５０ｍｍのクラフト粘着テープを、アルミニウム板（東洋アルミニウム（株）製商品名Ａ１Ｎ３０Ｈ−Ｈ１８、厚み０．１ｍｍ）に５ｋｇ／ｃｍの線圧で貼付した。２３℃の雰囲気にて１日放置した後、クラフト粘着テープとアルミニウム板の接着強度を引張試験機（島津製作所製オートグラフＤＣＳ−１００）にて測定した。剥離速度は３００ｍｍ／分である。粘着テープの粘着剤表面が離型フィルムにより汚染された場合、粘着テープの再粘着性が低下し、粘着テープとしての性能を損なう。すなわち、再粘着強度は高い方が好ましい。

（５）押出加工性
実施例により得られた離型フィルム用樹脂組成物ペレットを２５ｍｍΦのスクリューを有する押出ラミネーターの押出機へ供給し、３０５℃の温度で１５分間Ｔダイより押出し、ダイリップに付着したメヤニの有無を観察した。

実施例１
オレフィン系重合体として、ＭＦＲが８ｇ／１０分、密度が９１８ｋｇ／ｍ^３である低密度ポリエチレン（東ソー（株）製商品名ペトロセン２１３、以下ＬＤＰＥと記す場合がある）９８．８重量％、ポリジメチルシロキサンとしてストレートシリコーンオイル（信越化学工業（株）製商品名信越シリコーンＫＦ−９６−３０万ｃｓ、粘度３００，０００ｃＳｔ、以下、Ａと記す場合がある）を１重量％、脂肪酸リチウムとしてラウリン酸リチウム（日東化成工業（株）製商品名ＬＳ−３、以下ＣＡＴ−１と記す場合がある）を０．２重量になるよう配合し、ニ軸押出機（東洋精機製ラボプラストミル）にて溶融混練し離型フィルム用樹脂組成物のペレットを得た。

得られたペレットを２５ｍｍΦのスクリューを有する押出ラミネーター（プラコー（株）製）の押出機へ供給し、３０５℃の温度でＴダイより押出し、基材として５０Ｗ・分／ｍ^２の条件でコロナ処理を施した上質紙（北越製紙（株）製商品名キンマリＳＷ坪量５０ｇ／ｍ２）のコロナ処理面に、離型フィルム用樹脂組成物からなるＴダイより押出された溶融フィルムを２０μｍの厚さになるようラミネートし積層体を得た後、積層体の離型フィルム用樹脂組成物表面に３０Ｗ・分／ｍ^２の条件でコロナ処理を施し、離型フィルムを得た。

得られた積層体を２０時間４０℃に保温されたオーブン中に保管した後、離型性、再粘着性、基材との接着性を測定し、その測定結果を表１に示した。

実施例２
オレフィン系重合体としてＬＤＰＥを９８．９５重量％、ポリジメチルシロキサンＡを１重量％、ＣＡＴ−１を０．０５重量％とした以外は実施例１と同様にして離型フィルムを得た。評価結果を表１に示した。

実施例３
オレフィン系重合体としてＬＤＰＥを９８．６重量％、ポリジメチルシロキサンＡを１重量％、ＣＡＴ−１を０．４重量％とした以外は実施例１と同様にして離型フィルムを得た。評価結果を表１に示した。

実施例４
オレフィン系重合体としてＬＤＰＥを９６．８重量％、ポリジメチルシロキサンＡを３重量％、ＣＡＴ−１を０．２重量％とした以外は実施例１と同様にして離型フィルムを得た。評価結果を表１に示した。

実施例５
オレフィン系重合体としてＬＤＰＥを９１．８重量％、ポリジメチルシロキサンＡを８重量％、ＣＡＴ−１を０．２重量％とした以外は実施例１と同様にして離型フィルムを得た。評価結果を表１に示した。

実施例６
オレフィン系重合体としてＬＤＰＥを９９．３重量％、ポリジメチルシロキサンＡを０．５重量％、ＣＡＴ−１を０．２重量％とした以外は実施例１と同様にして離型フィルムを得た。評価結果を表１に示した。

実施例７
ＣＡＴ−１の代わりに２−エチルへキサン酸亜鉛（日本化学産業（株）製商品名ニッカオクチックス亜鉛１８％、以下、ＣＡＴ−２と記す場合がある）を用いたこと以外は実施例４と同様にして離型フィルムを得た。評価結果を表１に示した。

実施例８
ＣＡＴ−１の代わりにステアリン酸リチウム（日東化学工業（株）製商品名Ｌｉ−Ｓｔ、以下、ＣＡＴ−３と記す場合がある）を用いたこと以外は実施例４と同様にして離型フィルムを得た。評価結果を表１に示した。

実施例９
ポリジメチルシロキサンとして粘度３００，０００ｃＳｔのストレートシリコーンオイルＡの代わりに粘度１，０００ｃＳｔのストレートシリコーンオイル（信越化学工業（株）製商品名ＫＦ−９６−１０００ｃｓ、以下、Ｂと記す場合がある）を用いたこと以外は実施例４と同様にして離型フィルムを得た。評価結果を表１に示した。

比較例１
オレフィン系重合体としてＬＤＰＥを９９重量％、ポリジメチルシロキサンＡを１重量％とし、脂肪酸金属塩を添加しなかったこと以外は実施例１と同様にして離型フィルムを得た。評価結果を表２に示したが離型性に劣っていた。

比較例２
オレフィン系重合体としてＬＤＰＥを９７重量％、ポリジメチルシロキサンＡを１重量％、ＣＡＴ−１を２重量％とした以外は実施例１と同様にして離型フィルムを得た。評価結果を表２に示したが、離型性、粘着性に劣っていた。

比較例３
オレフィン系重合体としてＬＤＰＥを９９．７５重量％、ポリジメチルシロキサンＡを０．０５重量％、ＣＡＴ−１を０．２重量％とした以外は実施例１と同様にして離型フィルムを得た。評価結果を表２に示したが、離型性に劣りテープを剥離することができなかった。

比較例４
オレフィン系重合体としてＬＤＰＥを８６．８重量％、ポリジメチルシロキサンＡを１３重量％、ＣＡＴ−１を０．２重量％とした以外は実施例１と同様にして離型フィルムの製造を試みたが、オレフィン重合体とポリジメチルシロキサンの混合不良によりフィルム外観が悪化して、離型フィルムを得ることができなかった。

比較例５
ＣＡＴ−１の代わりにジラウリン酸ジオクチル錫（（株）ＡＤＥＫＡ製商品名ＯＴ−１、以下ＣＡＴ−４と記す場合がある）を用いたこと以外は実施例１と同様にして離型フィルムを得た。評価結果を表２に示したが、押出成形ダイにメヤニが多発して、スジ状の外観不良が発生した。

Claims

オレフィン系重合体８７〜９９．８９重量％、ポリジメチルシロキサン０．１〜１２重量％、並びに脂肪酸リチウム及び／又は脂肪酸亜鉛０．０１〜１重量％からなる離型フィルム用樹脂組成物。
ポリジメチルシロキサンが未変性ポリジメチルシロキサン若しくはフェニル基変性ポリジメチルシロキサンであることを特徴とする請求項１に記載の離型フィルム用樹脂組成物。
請求項１又は２に記載の樹脂組成物からなる離型フィルム。
少なくとも片面が酸化処理されていることを特徴とする請求項３に記載の離型フィルム。
酸化処理が、コロナ放電処理、フレーム処理及びプラズマ処理からなる群より選ばれる少なくとも１種以上の処理方法であることを特徴とする請求項４に記載の離型フィルム。
請求項３〜５のいずれかに記載の離型フィルムを少なくとも１層以上含む積層体。
紙、織布及び不織布からなる群より選ばれる少なくとも１種以上の基材を含むことを特徴とする請求項６に記載の積層体。