JP6221557B2 - 離型ポリエステルフィルム - Google Patents
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Description
当該範囲を外れる場合、所望するオリゴマー封止効果を得るのが困難になることがある。
上記式中、R1およびR2は、それぞれ独立して、γ−グリシドキシプロピル基、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル基などのようなエポキシ基を含有する有機基、または、メトキシ基、エトキシ基などのアルコキシ基であり、R3はメトキシ基、エトキシ基などのアルコキシ基、または下記式で示される基である。
上記式中、R4はR1基またはR2基と同じ、エポキシ基含有有機基またはアルコキシ基である。このオルガノシロキサンとして具体的には、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、5,6−エポキシヘキシルトリエトキシシラン、テトラエトキシシラン、メトラエトキシシランなどの単量体、およびこれら単量体もしくはこれら単量体の混合物の加水分解性生物が例示される。
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。
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。
ポリエステル原料を約200mg秤量し、クロロホルム/HFIP(ヘキサフルオロ−2−イソプロパノル)の比率3:2の混合溶媒2mlに溶解させる。溶解後、クロロホルム20mlを追加した後、メタノール10mlを少しずつ加える。沈殿物を濾過により除去し、さらに沈殿物をクロロホルム/メタノールの比率2:1の混合溶媒で洗浄し、濾液・洗浄液を回収し、エバポレーターにより濃縮、その後、乾固させる。乾固物をDMF(ジメチルホルムアミド)25mlに溶解後、この溶液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中のオリゴマー量を求め、この値をクロロホルム/HFIP混合溶媒に溶解させたポリエステル原料量で割って、含有オリゴマー量(重量%)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)。
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
フィルム小片をエポキシ樹脂にて固定成形した後、ミクロトームで切断し、フィルムの断面を透過型電子顕微鏡写真にて観察した。その断面のうちフィルム表面とほぼ平行に2本、明暗によって界面が観察される。その2本の界面とフィルム表面までの距離を10枚の写真から測定し、平均値を積層厚さとした。
日本電色製のヘーズメーターNDH−300Aを用い、石英セルに塗布液を入れ、透過法により測定した。3回の測定平均値を採用した。
東陽テクニカ製のAFM Nano−Rを用い、ポリエステルフィルムに塗布液を塗工し、乾燥後したものを測定試料とした。コンタクトモードにより、測定範囲5μm×5μmで表面粗さSa(nm)を測定した。3回の平均値を用いた。
離型ポリエステルフィルムの断面を凍結超薄切片法にて切り出し、RuO4染色による染色超薄切片法により、日立製作所製透過型電子顕微鏡H−7100FA型を用い、加速電圧100kVにて積層膜部の観察、写真撮影を行った。その断面写真から積層膜の厚みを測定した。
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/分の条件下、180°剥離を行った。C層面側の剥離力(F)は、gf/50mmで表される。
作製後1日おいた離型ポリエステルフィルムについて、あらかじめ、試料フィルム40cm2分を切り出し、秤量する。測定に使用する分量を5mm2角に再度切り出し、ガスクロマトグラフィー専用の20mlバイアル瓶に試料フィルムを充填する(38μmの離型フィルムでは約0.213gに相当する)。次に水酸化カリウム5重量%を溶解したブタノール溶液(ブタノール19gに水酸化カリウム1gを添加して作製)3mlをピペッターで分取し、試料フィルム全量が水酸化カリウム5重量%ブタノール溶液に浸漬するように添加する。その後、クリンパーを用いて、バイアル瓶を密栓し、ヒーティングブロック(型式:HF21、ヤマト科学製)を用いて、50℃、1時間熱処理する。その後、下記ガスクロマトグラフィー測定装置を用いて、試料フィルムから発生する水素(H2)ガス量を定量分析し、次のような基準で判断する。
装置:EAGanalyzer(SENSORTEC Co,Ltd)
測定条件:pressure Gauge Low:0.05MPa; High:0.05MPa
カラム温度:50℃
カラム流量:30.0sccm
シリンジ注入量:1cc
測定時間:5min
《判定基準》
○:60ppm以下(実用可能なレベル)
×:60ppmを越える(実用困難なレベル)
粘着層を有する積層フィルムより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。次のような基準で判断する。
《判定基準》
○:離型フィルムが綺麗に剥がれ、粘着剤が離型層に付着する現象が見られない
△:離型フィルムは剥がれるが、速い速度で剥離した場合に粘着剤が離型層に付着する ×:離型フィルムに粘着剤が付着する
離型フィルムを指で3回擦って、その後、擦った部分にテープを貼り、テープを剥離するときにひっかかりがあるかを評価した。次のような基準で判断する。
《判定基準》
○:指で擦る前と同様に、テープ剥離時にひっかかりを感じない
×:指で擦った部分の塗膜が脱落し、テープ剥離時にひっかかりを感じる
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。
JIS − K7105に準じ、日本電色工業社製積分球式濁度計NDH−300Aにより離型ポリエステルフィルムの全光線透過率を測定した。
JIS − K7105に準じ、日本電色工業社製積分球式濁度計NDH−300Aにより離型ポリエステルフィルムの全光線透過率を測定した。
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/m2)とする。
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
《判定基準》
○:0.15mg/m2より値が低い
△:0.15〜0.20mg/m2
×:0.20mg/m2より値が高い
塗布膜の厚みによる外観の不具合を評価した。以下基準に従って評価を行った。次のような基準で判断する。
《判定基準》
○:透明性が高く綺麗なもの
△:少し白っぽい
×:白く曇っている
A)蛍光灯下、透過、反射法で検査をした際に、透明性が保たれ、異物、キズを見つけ
やすいかどうかを評価した。なお、観察の際には、得られたフィルムの幅方向に対
し中央部と両端部の計3ヶ所から、それぞれA4サイズのサンプルを切り出して実
施した。
《判定基準》
○:異物認知性良好
△:比較的問題なく異物認知できる
×:異物認知性不良
○および△のものが実使用上問題のないレベルである。
ポリエステルフィルム作製の際に、延伸条件によるフィルムの破断、製膜特性から、製膜歩留まりについて評価する。また、その後の、B層、C層製膜の際に、外観、特性を始めとする加工歩留まりについて評価する。次のような基準で判断する。
《判定基準》
○:連続性が十分確保できる(実施、販売可能なレベル)
×:連続性が十分確保できない(実施が困難なレベルで、コストが合わない)
(A)離型フィルム10000m以上用いて、粘着剤(最高温度150℃、15m/分、炉長100m)加工したときの、粘着剤へのオリゴマーの結晶発生の度合いを評価する。次のような基準で判断する。
《判定基準》
○:OL発生がない
×:OL発生がある
(1)160℃×60分
(2)85℃×85%RH×240時間
(3)155℃×2時間
次のような基準で判断する。
《判定基準》
○:OL発生がない
×:OL発生がある
<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(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1.0μmのジビニルベンゼン/スチレン共重合架橋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0.6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0.63であった。
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0.09重量部を反応器にとり、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0.04部を添加した後、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、極限粘度0.63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た。得られたポリエステル(c)の極限粘度は0.65、オリゴマー(環状三量体)の含有量は0.97重量%であった。
エポキシ基含有ポリマーを30重量%含有したポリエステルマスターバッチとして「UVA3000PET」(BASFジャパン株式会社製 ポリエステル(d))を使用した。極限粘度0.51であった。
ポリエステル(c)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1.0μmのジビニルベンゼン/スチレン共重合架橋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0.6重量%となるように添加し、極限粘度0.65に相当する時点で重縮合反応を停止した以外は、ポリエステル(c)の製造方法と同様の方法を用いてポリエステル(e)を得た。得られたポリエステル(e)は、極限粘度0.65、オリゴマー(環状三量体)含有量0.82重量%であった。
ポリエステル(a)、(b)をそれぞれ80%、20%の割合で混合した混合原料を最外層(表層)の原料とし、ポリエステル(a)を中間層の原料として、2台の押出機に各々を供給し、各々290℃で溶融した後、口金から押出し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に、2種3層(表層/中間層/表層)の層構成で共押出し冷却固化させて未延伸シートを得た。次いで、ロール周速差を利用してフィルム温度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片面に、次に下記塗布剤を塗布量(乾燥後)が0.03g/m2になるように塗布した後、テンターに導き、横方向に120℃で5.1倍延伸し、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4500mm、A層を有する厚さ38μm(表層各2μm、中間層34μm)、固有粘度0.61のポリエステルフィルム(I)を得た。なお、A層を構成するために使用した化合物は以下のとおりである。
・4級アンモニウム塩基含有ポリマー(A1):
2−ヒドロキシ3−メタクリルオキシプロピルトリメチルアンモニウム塩ポリマー
対イオン:メチルスルホネート 数平均分子量:30000
・ポリエチレングリコール含有アクリレートポリマー(B1):
ポリエチレングリコール含有モノアクリレートポリマー 数平均分子量:20000
・ポリエチレングリコール含有アクリレートポリマー(B2):
オクトキシポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールモノアクリレート ポリマー 数平均分子量:32000
・架橋剤(C1):メラミン架橋剤 (DIC社製:ベッカミン「MAS」)
・架橋剤(C2):オキサゾリン架橋剤(日本触媒製:エポクロス「WS500」)
・粒子(D2):コロイダルシリカ(平均粒径:70nm)
得られたポリエステルフィルムのA層上に、下記塗布剤を塗布量(乾燥後)が0.05g/m2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た後、120℃、30秒間熱処理し、B層を付与した積層ポリエステルフィルムを得た。
《塗布剤組成》
オルガノシロキサン(エチルシリケート48:コルコート社):0.9重量%(溶媒100重量%に対して)
i−プロパノール/ブタノール=6/4混合溶媒で希釈し0.9重量%とした。
《離型剤組成》
・離型層組成―1
硬化型シリコーン樹脂(KS−847H:信越化学製) 20部
触媒(PL−50T:信越化学製) 1.0部
MEK/トルエン混合溶媒(混合比率は1:1)
・離型層組成―2
硬化型シリコーン樹脂(KS−847H:信越化学製) 17部
剥離コントロール剤(KS−3800:信越化学社製) 3部
付加型白金触媒(PL−50T:信越化学製) 1.0部
MEK/トルエン/n−ヘプタン混合溶媒(混合比率は1:1:1)
・離型層組成―3
硬化型シリコーン樹脂(LTC303E:東レ・ダウコーニング製) 20部 付加型白金触媒(SRX212:東レ・ダウコーニング製) 1.0部
MEK/トルエン/n−ヘプタン混合溶媒(混合比率は1:1:1)
離型剤組成−1の移行性分量:15重量%
硬化型シリコーン樹脂(X−62−5039:信越化学社製) 14部
剥離コントロール剤(KS−3800:信越化学社製) 6部
架橋剤(X−92−185:信越化学社製) 1.0部
触媒(PL−5000:信越化学社製) 2.0部
MEK/トルエン/n−ヘプタン混合溶媒(混合比率は1:1:1)
・離型層組成―5
硬化型シリコーン樹脂(X−62−5039:信越化学社製) 12部
剥離コントロール剤(KS−3800:信越化学社製) 8部
架橋剤(X−92−185:信越化学社製) 1.0部
触媒(PL−5000:信越化学社製) 2.0部
MEK/トルエン/n−ヘプタン混合溶媒(混合比率は1:1:1)
実施例1において、ポリエステル(b)の製造方法、原料ポリエステル、ポリエステルの原料組成比、厚み、フィルム製膜延伸条件の変更、B層塗布厚みを変更する、C層の離型層組成変更以外は実施例1と同様にして製造し、離型ポリエステルフィルムを得た。作製した離型ポリエステルフィルムの評価結果は、表1〜3に示す通りであった。
実施例1において、ポリエステル(b)の製造方法、原料ポリエステル、ポリエステルの原料組成比、厚み、フィルム製膜延伸条件の変更、B層塗布厚みを変更する、C層の離型層組成変更以外は実施例1と同様にして製造し、離型ポリエステルフィルムを得た。作製した離型ポリエステルフィルムの評価結果は、表4に示すとおりであった。比較例1は、B層を設けない場合の例である。
実施例1において、I層の原料としてポリエステル(c)、(d)、(e)、をそれぞれ75%、10%、15%の割合で混合したこと以外は、実施例1と同様の方法で、ポリエステルフィルムの製膜をトライした。製膜時にI層の押出し機に負荷がかかりすぎ、積層ポリエステルフィルムを得ることはできなかった(表4)。
11 ポリエステル表層:II層
11´ ポリエステル表層:II層
12 塗布層:A層
13 塗布層:B層
14 離型層:C層
Claims (2)
- 平均粒子径0.5〜3.0μmのコア・シェル型粒子を表層に含有する積層ポリエステルフィルムの一方の面に、四級アンモニウム塩基含有ポリマー、ポリエチレングリコール含有アクリレートポリマー、および架橋剤を含有する塗布液を塗布して得られたA層を有し、当該A層上に、少なくとも一種のオルガノシロキサン化合物を含有する塗布剤を塗布して形成された、厚みが10〜100nmのB層を有するポリエステルフィルムであって、当該B層上に離型層を有しており、配向主軸の傾き(配向角)が12度以下であることを特徴とする離型ポリエステルフィルム。
- 分子鎖中に少なくとも2つのエポキシ基を有するポリマーを3000〜30000ppm含有するポリエステルを表層に含有する請求項1に記載の離型ポリエステルフィルム。
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