JP5536398B2 - 離型フィルム - Google Patents
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Description
また本発明は、プロテクトフィルムの粘着剤層の保護用として用いられる態様を包含する。
本発明の離型フィルムは、基材フィルムの少なくとも片面に平坦化層および離型層をこの順序で有するものである。
本発明の離型フィルムは、全光線透過率が30%以下である。全光線透過率を上記数値範囲とすることによって、識別性に優れる。全光線透過率が30%を超えると、表面保護フィルムの全光線透過率と近い値となり、識別性に劣る。このような観点から、全光線透過率は、好ましくは15%以下、さらに好ましくは5%以下である。かかる全光線透過率は、基材フィルムや平坦化層や離型層の全光線透過率を低くすることによって達成される。
<基材フィルム>
本発明における基材フィルムは、特に限定されないが、可撓性を有し、耐熱性を備えた熱可塑性樹脂フィルムが好ましく用いられる。かかる熱可塑性樹脂フィルムを構成するポリマーとしては、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル、脂肪族ポリアミド、芳香族ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン等が好ましく例示される。中でも、ポリエステルが好ましい。
かかる粒子としては、有機粒子、無機粒子のいずれであっても良いが、添加により基材フィルム内にボイドを形成しやすく、効率よく全光線透過率を低下させる、すなわち基材フィルムを白色化することができることから、金属酸化物粒子が好ましい。かかる金属酸化物粒子としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムからなる粒子が好ましい。中でも、特に効率よく基材フィルムを白色化することができることから、酸化チタンが好ましい。
本発明における基材フィルムは、二軸延伸フィルムであることが好ましい。かかる二軸延伸フィルムは、従来から知られている方法で製造することができる。例えば、ポリエステルからなる二軸延伸フィルムの場合は、ポリエステルを乾燥後、Tm〜(Tm+70)℃の温度(ただし、Tmはポリエステルの融点(単位:℃)を表す。)で押出機にて溶融し、ダイ(例えばT−ダイ、I−ダイ等)から回転冷却ドラム上に押出し、20〜90℃で急冷して未延伸フィルムを製造し、次いで、該未延伸フィルムを(Tg−10)〜(Tg+70)℃の温度(ただし、Tgはポリエステルのガラス転移点温度(単位:℃)を表す。)で縦方向に2.5〜8.0倍、好ましくは2.9〜5.0倍、さらに好ましくは3.2〜4.0倍の倍率で延伸し、横方向に2.5〜8.0倍、好ましくは3.1〜5.2倍、さらに好ましくは3.4〜4.2倍の倍率で延伸し、必要に応じて180〜250℃の温度で1〜60秒間熱固定することにより製造できる。延伸倍率を上記数値範囲とすることによって、厚み斑をより小さくすることができる。
本発明における平坦化層は、ポリビニルアルコール樹脂(以下、PVAと呼称する場合がある。)を主たる成分とする。ここで主たる成分とは、平坦化層の全質量に対して80質量%以上、好ましくは90質量%以上がポリビニルアルコール樹脂であることを表す。
本発明におけるポリビニルアルコール樹脂としては、ポリビニルアルコールまたはその共重合体が用いられる。ポリビニルアルコール共重合体としては、ビニルアルコール−酢酸ビニル共重合体、ビニルアルコール−ビニルブチラール共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、分子内にシリル基を有するポリビニルアルコール系高分子等が例示され、これらの中でもビニルアルコール−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体が好ましい。
本発明における離型層は、付加型シリコーン及び縮合型シリコーンを用いることができるが、生産性の点から、反応の速い付加型シリコーンが好ましく用いられる。縮合型シリコーンは、生産時に十分に硬化しにくいため、離型層を形成する工程内の搬送ローラーにシリコーンが転写し、堆積し、堆積したシリコーンがフィルムに再度移行することにより異物欠点となる場合がある。また、離型性の点からも、樹脂変性シリコーンは、保護フィルムに好適に用いられる低剥離領域を達成し難い。このような観点からも、付加型シリコーンが好適に用いられる。
(平坦化層の形成方法)
ポリビニルアルコールの水への溶解方法は、完全ケン化型は、ポリビニルアルコールを冷水または温水(約40℃以下)に攪拌投入し分散させた後に、直ちに加熱し90〜95℃に30〜60分保つことにより完全に溶解できる。また、部分ケン化型においては、30℃以下の水に攪拌しながらポリビニルアルコールを徐々に投入し、良く分散させた後、80〜90℃に30分〜60分間保ち、完全に溶解させる。このとき急激に温度を上げると発泡が激しくなる事があるため、注意が必要である。ここで言う完全ケン化とは、一般的にケン化度98%以上の物を指し、部分ケン化とはケン化度70〜90%の物を指す。
本発明における離型層は、離型層を構成する各構成成分を含有する塗液(以下、離型層塗液と呼称する場合がある。)を、平坦化層の上に塗布し、乾燥、硬化することによって形成する。
離型層塗液を塗布するための塗布方法としては、上記平坦化層塗液を基材フィルムに塗布するための塗布方法と同様の塗布方法を適用することができる。
(1−1)離型層
離型フィルムを三角形の小片に切り出した後、コーティングにより、厚み2nmのPt(白金)層を離型層表面に形成した。得られたサンプルを多軸包埋カプセルに固定して、エポキシ樹脂を用いて包埋処理し、ミクロトームULTRACUT−Sを用いて、離型フィルムの面方向に垂直な方向にスライスして、厚さ50nmの超薄サンプルを得た。次いで、得られた超薄サンプルをグリッドに載台して、2%オスミウム酸により、60℃、2時間の条件で蒸気染色した。蒸気染色後の超薄サンプルについて、透過電子顕微鏡LEM−2000により、加速電圧100kvの条件で観測し、離型層の厚みを測定した。測定は、離型フィルムの任意の10点について実施し、それらの平均値を離型層の厚み(単位:μm)とした。
上記と同様にして得られた超薄サンプルを用いて、光学顕微鏡により観測し、平坦化層の厚みを測定した。測定は、離型フィルムの任意の10点について実施し、それらの平均値を平坦化層の厚み(単位:μm)とした。
打点式厚み計を用いて、任意の10点について測定を実施し、それらの平均値を基材フィルムの厚み(単位:μm)とした。
試料台上に、粒子の粉体を個々の粒子ができるだけ重ならないように散在させ、金スパッター装置によりこの表面に金薄膜蒸着層を厚み200〜300オングストロームで形成し、走査型電子顕微鏡を用いて1万〜3万倍で観察し、日本レギュレーター(株)製ルーゼックス500にて、少なくとも110個の粒子について、長径(Dli)、短径(Dsi)、および面積円相当径(Di)を求めた。
粒子の個数nとし、上記で得られた値を下記式に用いて、面積相当粒径(Di)の数平均値を平均粒径(D)とした。
(3−1)中心線平均表面粗さ(Ra)
非接触式3次元粗さ計(小坂研究所製、ET30HK)を用いて波長780nmの半導体レーザー、ビーム径1.6μmの光触針で測定長(Lx)1mm、サンプリングピッチ2μm、カットオフ0.25mm、縦方向拡大倍率5000倍、横方向拡大倍率200倍、走査線数100本(したがって、Y方向の測定長Ly=0.2mm)の条件にて離型フィルムの離型層表面の突起プロファイルを測定し、その粗さ曲面をZ=f(x,y)で表したとき、次の式で得られる値を中心線平均表面粗さ(Ra、単位:nm)とした。
また、上記により得られた離型フィルムの離型層表面の突起プロファイルにおいて、ピーク(Hp)の高い方から5点と谷(Hv)の低い方から5点をとり、次の式により10点平均粗さ(Rz、単位:nm)を求めた。
さらに、上記により得られた離型フィルムの離型層表面の突起プロファイルから、最大高さ(Rmax、単位:nm)を求めた。
(4−1)常温剥離力
10cm×20cmの離型フィルムサンプルを切り出し、この離型層表面に25mm幅のポリエステル粘着テープ(No.31B、日東電工株式会社製)を貼り、2kg×45mm幅の圧着ローラーで、1往復荷重をかける。テープを貼り合せたサンプルを25mm幅×150mm長さに切り出し、室温(23℃)にて20時間保管する。31B粘着テープ面側を50mm幅×125mmの長さのアルミ板に貼りつけて固定し、引っ張り試験機に固定し、離型フィルムを180゜の角度で剥離速度300mm/分にて剥離し、その荷重を測定する。この測定を3回行い、その平均値を以って剥離力(単位:N/25mm)とした。
保管の条件を20g/cm2の荷重をかけ70℃にて20時間とする以外は、上記(4−1)常温剥離力と同様にして測定を実施し、加熱剥離力(単位:N/25mm)を求めた。
保管の条件を70℃にて1週間とする以外は、上記(4−1)常温剥離力と同様にして測定を実施し、経時加熱剥離力(単位:N/25mm)を求めた。
ポリエステル粘着テープ(No.31B、日東電工株式会社製)を、JIS G4305に規定する冷間圧延ステンレス板(SUS304)に貼り付けた後、それを剥離して剥離力を測定し、基礎接着力(f0)とする。次に、新しいポリエステル粘着テープをサンプルフィルムの離型層表面に2kgの圧着ローラーで圧着し、30秒間放置した後ポリエステル粘着テープを剥がす。そして、この剥がしたポリエステル粘着テープを上記のステンレス板に貼り付け、それを剥離して剥離力を測定し、残留接着力(f)とする。得られた基礎接着力(f0)と残留接着力(f)とから下記式を用いて残留接着率(単位:%)を求めた。
残留接着率(%)=(f/f0)×100
(5−1)スミア
離型フィルムの離型層表面を、清浄にした人差し指にて軽く擦り、塗膜の白化状態を確認し、硬化性の評価を行った。
○:白化が認められず、塗膜が硬化している。
×:白化が認められ、塗膜の硬化が不完全である。
離型フィルムの離型層表面を、清浄にした親指にて、強く一方向に10回擦り離型層の白化状態を確認し、硬化性の評価を行った。評価は、離型フィルムを作成してから1日経時した時点と、1ヶ月経時した時点で行なった。
○:白化や塗膜の脱落が認められず、塗膜が密着している。
×:白化や塗膜の脱落が認められ、塗膜の密着が不完全である。
アクリル系粘着剤として、2−エチルヘキシルアクリレート(主モノマー)、n−ブチルアクリレート(コモノマー)、酢酸ビニル(コモノマー)、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(官能基含有モノマー)が5:2:2:1の重量比で混合された組成物と、エポキシ変性ステアリルアクリレートからなる添加剤とを、前者の組成物10質量部に対し後者の添加物0.5質量部となるように加え、酢酸エチルの溶剤下で反応触媒としてアゾビスイソブチロニトリルを用い溶液重合した。得られた粘着剤用ポリマーの重量平均分子量は約35万であった。この粘着剤用ポリマーに、トリレンジイソシアネート(TDI)系イソシアネート架橋剤(日本ポリウレタン社製コロネートL)を固形分比で粘着剤用ポリマー100質量部に対し、架橋剤7質量部の割合で添加した後、本発明の離型フィルムの離型層表面に乾燥後の厚みが15μmとなるように塗布し、100℃下2分乾燥した後、38μ厚みの透過率85%以上、ヘーズ2%以下のポリエステルフィルムと該粘着剤層面とを貼り合せ、45℃で1週間のエージング処理を行って、離形フィルムを剥がし、粘着層を厚さ5mmの清浄なガラス表面にゴムローラーにて貼り合せ、ガラス貼付状態を観察した。
○:濁りは認められない。
×:濁りが認められる。
JIS K7150に従い、スガ試験機(株)製のヘイズメーターHCM−2Bにて測定した。測定は、離型フィルムの任意の5箇所について実施し、それらの平均値を全光線透過率(単位:%)とした。
[基材フィルム]
極限粘度0.65のポリエチレンテレフタレートペレット(PET)(ガラス転移点温度Tg=78度、融点Tm=258℃、DSC法による。)を81質量部、平均粒径0.3μmの二酸化チタンを15質量部、平均粒径4μmのシリカを4質量部、蛍光増白剤(ユビテックス08、チバカイギー株式会社製)0.004質量部の割合にて混合した後、2軸タイプエスクトルーダーにて溶融混合し、冷却ドラム上に押出し、未延伸シートを得た。続いて、かかる未延伸シートを90℃で縦延伸倍率3.3倍、130℃で横延伸倍率3.5倍で延伸した後、210℃、4秒間熱処理し、厚さ38μの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。
部分ケン化型ポリビニルアルコール(ゴーセノールGH−17、日本合成化学株式会社製、ケン化度86.5〜89.0%、重合度=1500〜2500)20質量部を25℃の水80質量部に攪拌して分散させた後、攪拌しながら加熱して30分で90℃まで加熱して溶解し、平坦化層塗液を作成した。この平坦化層塗液を常法のロールコートにより、上記で得られた二軸延伸ポリエステルフィルムの片面に塗布し、140℃の乾燥温度にて60秒乾燥し、乾燥膜厚みが4μmの平坦化層を形成した。
メチルエチルケトン(MEK)70質量部とトルエン30質量部とからなる混合溶剤に、ポリジメチルシロキサンを主成分とするシリコーン(信越化学工業株式会社製:TPR6700)6質量部を溶解し、触媒(信越化学工業株式会社製:CM670)をシリコーン100質量部に対し2質量部の割合で混合して離型層塗液を作成した。この離型層塗液を常法のロールコートにより、上記で得られた平坦化層上に塗布し、140℃の乾燥温度にて30秒乾燥し、乾燥膜厚みが0.10μmの離型層を形成し、離型フィルムを得た。
得られた離型フィルムの特性を表1に示す。
平坦化層を設けない以外は実施例1と同様にして離型フィルムを作成した。
得られた離型フィルムの特性を表1に示す。
離型層を設けない以外は実施例1と同様にして離型フィルムを作成した。
得られた離型フィルムの特性を表1に示す。
Claims (4)
- 全光線透過率が30%以下である基材フィルムの少なくとも片面にポリビニルアルコールを主たる成分とする平坦化層、および付加型シリコーンからなる離型層をこの順序で有し、全光線透過率が30%以下である離型フィルム。
- 基材フィルムが、平均粒径0.03μm以上0.5μm以下の金属酸化物粒子を、基材フィルムの全質量に対して8質量%以上25質量%以下含有する請求項1に記載の離型フィルム。
- 離型フィルムの離型層表面の10点平均粗さRzが400nm以上2500nm以下であり、平坦化層の厚みが2μm以上10μm以下である請求項1または2に記載の離型フィルム。
- プロテクトフィルムの粘着剤層の保護用として用いられる請求項1〜3のいずれか1項に記載の離型フィルム。
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