JP7063611B2 - アンチブロッキング剤及びアンチブロッキングフィルム - Google Patents
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Description
本発明に係るアンチブロッキング剤は、粒子を含有する。本発明に係るアンチブロッキング剤は、複数の上記粒子を含有することが好ましい。本発明に係るアンチブロッキング剤は、複数の上記粒子である粉体を含有することが好ましい。本発明に係るアンチブロッキング剤では、上記粒子の10%K値(粒子を10%圧縮したときの圧縮弾性率)が、500N/mm2未満である。上記アンチブロッキング剤は、上記粒子以外の成分を含んでいてもよい。フィルム成形前に、上記アンチブロッキング剤は、バインダー及び散乱粒子等と混合されて用いられてもよい。
F:粒子が10%圧縮変形したときの荷重値(N)
S:粒子が10%圧縮変形したときの圧縮変位(mm)
R:粒子の半径(mm)
L1:負荷を与えるときの原点用荷重値から反転荷重値に至るまでの圧縮変位
L2:負荷を解放するときの反転荷重値から原点用荷重値に至るまでの除荷変位
ρ:粒子の粒子径の標準偏差
Dn:粒子の粒子径の平均値
上記粒子は、シリコーン樹脂を含むことが好ましい。上記基材粒子は、シリコーン樹脂を含むことが好ましい。上記粒子又は上記基材粒子の材料は、好ましくは、ラジカル重合性基を有するシラン化合物と炭素数5以上の疎水基を有するシラン化合物とを含むか、ラジカル重合性基を有しかつ炭素数5以上の疎水基を有するシラン化合物を含むか、もしくは、ラジカル重合性基を両末端に有するシラン化合物を含むことが好ましい。これらの材料を反応させた場合には、シロキサン結合が形成される。得られる粒子又は基材粒子において、ラジカル重合性基及び炭素数5以上の疎水基は一般に残存する。このような材料を用いることで、1μm以上、200μm以下の粒子径を有する上記粒子又は上記基材粒子を容易に得ることができ、しかも上記粒子又は上記基材粒子の耐薬品性を高くし、かつ透湿性を低くすることができる。
フィルムの表面の傷付きをより一層効果的に抑え、フィルム同士の貼り付きをより一層効果的に抑制する観点、及びフィルムの表面からの粒子の脱落をより一層効果的に抑制する観点からは、上記バリア部の材料は、芳香族骨格を有する化合物を含むことが好ましく、ビニル基を有する化合物を含むことが好ましい。フィルムの表面の傷付きをより一層効果的に抑え、フィルム同士の貼り付きをより一層効果的に抑制する観点、及びフィルムの表面からの粒子の脱落をより一層効果的に抑制する観点からは、上記バリア部の材料は、芳香族骨格を有し、かつ、ビニル基を有する化合物を含むことがより好ましい。フィルムの表面の傷付きをより一層効果的に抑え、フィルム同士の貼り付きをより一層効果的に抑制する観点、及びフィルムの表面からの粒子の脱落をより一層効果的に抑制する観点からは、上記粒状物の材料は、芳香族骨格を有する化合物を含むことが好ましく、ビニル基を有する化合物を含むことが好ましい。フィルムの表面の傷付きをより一層効果的に抑え、フィルム同士の貼り付きをより一層効果的に抑制する観点、及びフィルムの表面からの粒子の脱落をより一層効果的に抑制する観点からは、上記粒状物の材料は、芳香族骨格を有し、かつ、ビニル基を有する化合物を含むことがより好ましい。芳香族骨格を有し、かつ、ビニル基を有する化合物としては、スチレン、ジビニルベンゼン、及び4-ビニル安息香酸等が挙げられる。
本発明に係るアンチブロッキングフィルムは、上述したアンチブロッキング剤を含む。フィルムの表面の傷付きをより一層効果的に抑え、フィルム同士の貼り付きをより一層効果的に抑制する観点からは、上記粒子は、上記アンチブロッキングフィルムの少なくとも一方の表面に配置されていることが好ましい。フィルムの表面の傷付きをより一層効果的に抑え、フィルム同士の貼り付きをより一層効果的に抑制する観点からは、上記アンチブロッキングフィルムは、基材フィルムと、上記基材フィルムの少なくとも一方の表面に配置されたアンチブロッキング部とを備えることが好ましい。フィルムの表面の傷付きをより一層効果的に抑え、フィルム同士の貼り付きをより一層効果的に抑制する観点からは、上記粒子は、上記基材フィルムの少なくとも一方の表面上に配置されている部分を有することが好ましく、上記基材フィルムの表面から突出していることが好ましい。上記粒子は、上記基材フィルムの表面から突出していない部分と、上記基材フィルムの表面から突出している部分とを有していてもよい。上記粒子は、上記基材フィルムの一方の表面から突出している部分を有することが好ましい。上記アンチブロッキングフィルムは表面に、上記粒子の突出部を有することが好ましい。
上記基材フィルムは、1層の単層フィルムから構成されていてもよく、2層以上の多層フィルムから構成されていてもよい。上記多層フィルムの場合には、保護層、粘着層及び剥離層等から構成されていてもよい。
上記アンチブロッキング部の材料は、上記アンチブロッキング剤である。上記アンチブロッキング部の材料は、上記アンチブロッキング剤以外の材料を含んでいてもよい。上記アンチブロッキング部は、高い光透過性を有することが好ましい。上記アンチブロッキング部における上記アンチブロッキング剤以外の材料は、樹脂であることが好ましい。
(1)アンチブロッキング剤である粒子Aの作製
両末端アクリルシリコーンオイル(信越化学工業社製「X-22-2445」)30重量部に、tert-ブチル-2-エチルペルオキシヘキサノアート(重合開始剤、日油社製「パーブチルO」)0.5重量部を溶解させた溶解液Aを用意した。また、イオン交換水150重量部に、ラウリル硫酸トリエタノールアミン塩40重量%水溶液(乳化剤)0.8重量部とポリビニルアルコール(重合度:約2000、けん化度:86.5~89モル%、日本合成化学社製「ゴーセノールGH-20」)の5重量%水溶液80重量部とを混合して、水溶液Bを用意した。温浴槽中に設置したセパラブルフラスコに、上記溶解液Aを入れた後、上記水溶液Bを添加した。その後、Shirasu Porous Glass(SPG)膜(細孔平均径約10μm)を用いることで、乳化を行った。その後、85℃に昇温して、9時間重合を行った。重合後の粒子の全量を遠心分離により水洗浄した後、分級操作を行って、粒子Aを得た。
ジペンタエリストールペンタ及びジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(東亜合成社製「アロニックスM402」)100重量部と、トルエン90重量部と、シクロヘキサノン10重量部とを混合し、混合液を得た。得られた混合液に対して、上記粒子Aを10重量部分散させて、アンチブロッキング部形成用組成物を作製した。
厚さ0.2mmのポリエチレンテレフタレート(PET)製の基材フィルム上に、得られたアンチブロッキング部形成用組成物をバーコーターにて塗工し、塗工層を形成した。このとき、アンチブロッキング部形成用組成物の塗工量は、塗工層(アンチブロッキング部)の乾燥後の厚みが10μmとなるように調整した。乾燥後、高圧水銀灯にて紫外線を500mJ/cm2で照射して、塗工層(アンチブロッキング部)を硬化させることにより、アンチブロッキングフィルムを作製した。
アンチブロッキング剤である粒子Bの作製:
参考例1で得られた粒子Aを用意した。温浴槽内に設置した500mlのセパラブルフラスコに、粒子A6.5重量部と、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド0.6重量部と、蒸留水240重量部と、メタノール120重量部とを入れた。40℃で1時間攪拌した後、ジビニルベンゼン3.0重量部とスチレン0.5重量部とを添加して、75℃まで昇温して0.5時間攪拌を行った。その後、2,2’-アゾビス(イソ酪酸)ジメチル0.4重量部を入れて8時間攪拌、反応を行った。重合後の粒子の全量を遠心分離により水洗浄して、粒子Aが基材粒子であり、該基材粒子の表面上にバリア部を備える粒子Bを得た。
アンチブロッキング剤である粒子Cの作製:
ポリテトラメチレングリコールジアクリレート750gと、スチレン250gと、過酸化ベンゾイル39gとを混合し、均一に溶解させてモノマー混合液を得た。ポリビニルアルコール1重量%水溶液5kgを作製し、反応器に入れた。この反応器に上記モノマー混合液をさらに入れ、2~4時間攪拌することで、モノマーの液滴が所定の粒子径になるように、粒子径を調整した。この後、85℃の窒素雰囲気下で9時間反応を行い、粒子を得た。得られた粒子を熱水にて数回洗浄した後、分級操作を行って、粒子Cを得た。
アンチブロッキング剤である粒子Dの作製:
参考例1で得られた粒子Aを用意した。温浴槽内に設置した500mlのセパラブルフラスコに、粒子A6.5重量部と、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド0.6重量部と、蒸留水240重量部と、メタノール120重量部とを入れた。40℃で1時間攪拌した後、ジビニルベンゼン2.45重量部とスチレン1.05重量部とを添加して、75℃まで昇温して0.5時間攪拌を行った。重合後の粒子の全量を遠心分離により水洗浄して、粒子Aが基材粒子であり、該基材粒子の表面上にバリア層を備える粒子Dを得た。
アンチブロッキング剤である粒子Xの作製:
ジビニルベンゼン1000gと、過酸化ベンゾイル56gとを混合し、均一に溶解させてモノマー混合液を得た。ポリビニルアルコール1重量%水溶液5kgを作製し、反応器に入れた。この反応器に上記モノマー混合液をさらに入れ、2~4時間攪拌することで、モノマーの液滴が所定の粒子径になるように、粒子径を調整した。この後、90℃の窒素雰囲気下で10時間反応を行い、粒子を得た。得られた粒子を熱水にて数回洗浄した後、分級操作を行って、粒子Xを得た。
(1)粒子の粒子径
アンチブロッキング剤である粒子について、粒子の粒子径を測定した。上記粒子の粒子径は、任意に選択した50個の粒子をレーザー回折式粒度分布計を用いて測定し、各粒子の粒子径を算術平均することにより、求めた。上記レーザー回折式粒度分布計としては、マルバルーン社製「マスターサイザー2000」を用いた。
アンチブロッキング剤である粒子について、10%K値を、上述した方法により、微小圧縮試験機(フィッシャー社製「フィッシャースコープH-100」)を用いて測定した。
アンチブロッキング剤である粒子の含有量が30重量%となるように、検査用埋め込み樹脂であるKulzer社製「テクノビット4000」に添加し、分散させて、試験片を作製した。試験片中の分散した粒子の中心付近を通るようにイオンミリング装置(日立ハイテクノロジーズ製「IM4000」)を用いて、粒子の断面を切り出した。そして、電界放射型透過電子顕微鏡(FE-TEM)(日本電子社製「JEM-ARM200F」)を用いて、20個の粒子を無作為に選択し、それぞれの粒子の断面を観察した。それぞれの粒子におけるバリア層の厚みを計測し、算術平均してバリア層の厚み(平均厚み)とした。
アンチブロッキング剤である粒子について、基材粒子の表面積全体に占めるバリア部により被覆されている部分の面積である被覆率を測定した。電子顕微鏡による観察を行い、アンチブロッキング剤である粒子1個当たりの投影面積S1と未被覆部分の円換算面積S2とを画像解析ソフトを用いて算出し、下記式にて被覆率を求めた。
得られたフィルムを2枚用意し、アンチブロッキング部同士で重ね合わせ、指圧にて約1kgの荷重を負荷した後、アンチブロッキング部同士が易滑性を有しているか否かを確認し、アンチブロッキング性を以下の基準で判定した。
○:フィルム同士が貼り付いていない
△:フィルム同士がわずかに貼り付いている
×:フィルム同士が貼り付いている
得られたフィルムを2枚用意し、アンチブロッキング部とアンチブロッキング部が形成されていない他方の表面とを重ね合わせ、指圧にて約200gの荷重をかけて10往復摩擦して、他方の表面が傷付くか否かを観察し、傷付きを以下の基準で判定した。
○:傷なし
△:わずかに傷あり
×:傷あり
得られたフィルムのアンチブロッキング部が形成された表面を電子顕微鏡により粒子100個に相当する面積を観察し、脱落した粒子の個数をカウントした。脱落を以下の基準で判定した。
○:脱落した粒子の個数が20個未満
△:脱落した粒子の個数が20個以上、40個未満
×:脱落した粒子の個数が40個以上
1A…粒子
2…基材粒子
3…バリア部
11…アンチブロッキングフィルム
12…基材フィルム
12a…一方の表面(第1の表面)
12b…他方の表面(第2の表面)
13…アンチブロッキング部
13a…一方の表面(第1の表面)
13b…他方の表面(第2の表面)
21…散乱粒子
Claims (9)
- 10%K値が500N/mm2未満である粒子を含有し、
前記粒子が、シリコーン樹脂を含む基材粒子と、前記基材粒子の表面上に、有機樹脂を含むバリア部とを備える、アンチブロッキング剤。 - 前記バリア部の厚みが、5nm以上、300nm以下である、請求項1に記載のアンチブロッキング剤。
- 前記基材粒子の表面積全体に占める前記バリア部により被覆されている部分の面積である被覆率が、90%以上である、請求項1又は2に記載のアンチブロッキング剤。
- 前記バリア部が、粒状物の集合体であり、
前記バリア部の前記粒状物の粒子径が、5nm以上、300nm以下である、請求項1~3のいずれか1項に記載のアンチブロッキング剤。 - 前記バリア部の材料が、芳香族骨格を有し、かつ、ビニル基を有する化合物を含む、請求項1~4のいずれか1項に記載のアンチブロッキング剤。
- 前記バリア部の材料が、ジビニルベンゼン化合物を含む、請求項1~5のいずれか1項に記載のアンチブロッキング剤。
- 前記10%K値が500N/mm2未満である粒子の粒子径が、1μm以上、20μm以下である、請求項1~6のいずれか1項に記載のアンチブロッキング剤。
- 基材フィルムと、前記基材フィルムの少なくとも一方の表面に配置されたアンチブロッキング部とを備えるフィルムにおいて、前記アンチブロッキング部の材料として用いられるアンチブロッキング剤である、請求項1~7のいずれか1項に記載のアンチブロッキング剤。
- 基材フィルムと、
前記基材フィルムの少なくとも一方の表面に配置されたアンチブロッキング部とを備え、
前記アンチブロッキング部の材料が、請求項1~8のいずれか1項に記載のアンチブロッキング剤である、アンチブロッキングフィルム。
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